检索结果-内蒙古大学图书馆

光电子．激光 2016年第10期27卷 1029-1035页

作者：谭中伟李影孙剑任文华李唐军北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

对基于模式色散的全光积分器进行数值仿真和实验研究,实现了一种一维展宽倾斜入射方式的全光积分器。在模式色散的作用下,光信号经过光纤时不同的模式产生了不同的延时,叠加后产生了积分的效果;选用了较大面积的高速光电探测器(PD)接收... 详细信息

对基于模式色散的全光积分器进行数值仿真和实验研究,实现了一种一维展宽倾斜入射方式的全光积分器。在模式色散的作用下,光信号经过光纤时不同的模式产生了不同的延时,叠加后产生了积分的效果;选用了较大面积的高速光电探测器(PD)接收多模光纤(MMF)的输出光束,利用50m的MMF实现了时间窗口约为1.5ns的全光积分器;最后使用该积分器对光信号进行了积分实验。由于使用模式色散作为产生时延的主要方法,因此方法具有与波长无关的特性,而且能在很短的光纤上获得较大的时间窗口。一维展宽的入射方式具有很好的灵活性,易于调试和控制。

关键词：全光积分器模式激励模式色散光信息处理

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激光干涉测速中信号光纤的模式色散对速度测量的影响

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爆炸与冲击 2005年第5期25卷 457-460页

作者：李泽仁中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

详细分析了测量任意反射面的激光干涉测速系统(VISAR)中信号光纤的模式色散对速度测量的影响,建立了数学分析模型,数值模拟了色散对比度因子与测速系统所使用的条纹常数和被测速度增量之间的关系。研究结果表明:(1)测速时使用的条纹常... 详细信息

详细分析了测量任意反射面的激光干涉测速系统(VISAR)中信号光纤的模式色散对速度测量的影响,建立了数学分析模型,数值模拟了色散对比度因子与测速系统所使用的条纹常数和被测速度增量之间的关系。研究结果表明:(1)测速时使用的条纹常数越大,信号光纤模式色散的影响越小;(2)被测速度越大,信号光纤模式色散的影响越大;(3)阶跃折射率光纤的色散影响比剃度折射率光纤大得多。通过本项研究,给出了减小信号光纤模式色散的有效措施,对提高VISAR的干涉图对比度及测试精确度具有重要作用。

关键词：爆炸力学模式色散理论分析信号光纤激光干涉测速

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LiNbO3集成光波导电光调制器模式色散特性研究

LiNbO3集成光波导电光调制器模式色散特性研究

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作者：刘瑞鹏中国科学院研究生院

学位级别：博士

随集成光学技术的日渐成熟及在通讯领域的成熟应用,科学家们也积极地将集成光学技术应用于传感领域。尤其是近些年,欧洲科学家开始将基于钛扩散铌酸锂(Ti∶LiNbO3)波导的电光调制器应用于干涉光谱测量中,这是Ti∶LiNbO3波导电光调制器... 详细信息

随集成光学技术的日渐成熟及在通讯领域的成熟应用,科学家们也积极地将集成光学技术应用于传感领域。尤其是近些年,欧洲科学家开始将基于钛扩散铌酸锂(Ti∶LiNbO3)波导的电光调制器应用于干涉光谱测量中,这是Ti∶LiNbO3波导电光调制器的一种崭新应用,它利用晶体波导电光调制效应来改变波导折射率,使干涉计两臂相干光束的光程差和相位差连续变化,使用光电探测器同步记录下干涉输出光强变化,然后对干涉输出进行傅里叶变换而得到光谱信息。其一般应用探测光谱区间是在波导的单模传输区间。实际上,多模传输时,在一定条件下(模式间的干涉光程差较大,在输出点的模间干涉较小),仍然可以用于干涉光谱分辩。本文以一Ti∶LiNbO3波导电光调制Mach-Zehnder干涉计为例,研究了电光调制系数的模式色散特性,对多模传输情况下的谱分析进行了探讨,并以实验验证了分析结果。\n 本文研究的Ti∶LiNbO3波导电光调制器,是利用LiNbO3晶体沿z轴的横向电光效应,在x切割y向传播的Ti∶LiNbO3波导电光调制Mach-Zehnder干涉计上实现的。本文将集成光学与干涉光谱学技术相结合,研究了Ti扩散LiNbO3波导、光波导模式与色散、复杂结构电极的电场、电光调制系数色散、干涉谱,进行了实验验证及性能分析,在以上研究基础上进行了调制器芯片组参数设计。\n 研究了现有调制器芯片的波导及结构参数,通过大量模拟计算,研究了此波导从近红外至可见光区的一系列波长的各阶导模,导模有效折射率,各阶导模的外形尺寸等;研究了波导介质中的调制电场分布、多层介质中的调制电场、缓冲层厚度对电场的影响等,给出了此芯片的调制电场分布情况;研究了电光调制系数的模式色散、波长色散、及光场与电场交叠位置变化对系数的影响,给出了此芯片在多波长多模式情况下的电光调制系数;用模式匹配法研究了多模波导中导模幅值随输入激励耦合位置变化的关系,给出了此芯片在基模高斯光束激励下的各波长各模式系数,找出了合适的耦合激励位置。\n 对此调制器芯片进行了大量的实验,结合以上研究结果,找出了干涉数据的反演谱与电光调制系数模式色散的对应关系,提出了多模波导电光调制器件(模式间光程差较大)的干涉输出的近似表达式,分析了多模波导用于光谱分辩的可行性,希望有益于拓展此类干涉光谱分辩的光谱识辨带宽和应用范围。并实验分析了。光模式对反演谱的影响。\n 分析了此类集成光学干涉光谱分辩的性能特点,研究了影响其性能的诸多因素:光程差、分辨率、色散导致的谱线偏离、测量光谱范围,对此类MZI光谱分辩与Michelson干涉型进行了比较,分析了此类光谱分辩的优越性。\n 对现有调制器芯片的性能进行了分析,给出了它在现有调制电压范围内对不同波长的光程差、分辨率等数据。\n 最终,使用本文研究方法,通过模拟各种参数,设计了适于探测光谱范围(2μm～0.4μm),对称推挽平面电极结构的Ti∶LiNbO3波导MZI调制器芯片组,给出了芯片组的波导参数、结构参数、电光调制系数,并给出了预计的光程差和光谱分辨率,为继续从事集成光学干涉光谱分辩提供参考。

关键词：集成光波导电光调制器电光调制干涉光谱分辩电光调制系数模式色散波长色散芯片参数设计

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光程、费马原理和光纤的模式色散

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大学物理 1996年第4期15卷 4-6页

作者：张晓光黄琼万仁浚北京邮电大学物理教研室

利用光程概念和费马原理，对光波导理论中的光纤模式色散问题给出了一种新的处理方法，它比起传统的ＷＫＢＪ法，不仅数学处理简单，而且物理意义更突出．结合该问题的讨论，本文还对普通物理课内容设置提出了一些建议．

关键词：光程费马原理模式色散光波导

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复合微纳多层结构中模式色散与能流特性研究

复合微纳多层结构中模式色散与能流特性研究

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作者：高田芳哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

波导中电磁场的传输与控制是纳米光子学中一个重要研究内容,对于实现基于纳米结构的全光集成功能器件具有重要的意义。结构中表面等离激元的激发导致局域场增强效应,而局域场的增强将导致非线性效应出现,进而影响结构的光学特性。本论... 详细信息

波导中电磁场的传输与控制是纳米光子学中一个重要研究内容,对于实现基于纳米结构的全光集成功能器件具有重要的意义。结构中表面等离激元的激发导致局域场增强效应,而局域场的增强将导致非线性效应出现,进而影响结构的光学特性。本论文分别针对金属和石墨烯复合非线性波导结构,研究了结构中的电磁模式分布与能流特性。首先针对金属/非线性电介质/金属波导结构,考虑克尔介质,从麦克斯韦方程出发推导了金属与非线性介质中电磁场满足的方程。由电磁场的连续性条件给出了结构中表面等离激元模式的精确色散关系,并讨论了非线性系数对色散关系的影响,研究发现随着非线性系数的增加,色散曲线将向低频部分偏折。由色散关系可知结构中存在三种模式,即对称模式、反对称模式及非对称模式,进而给出了与三种模式相对应电磁场分布、介电常数分布。由于石墨烯独特的电学、光学特性,引入石墨烯代替金属,针对石墨烯/非线性电介质界面给出了表面等离激元的色散关系。进而扩展到石墨烯/非线性电介质/石墨烯波导结构,从麦克斯韦方程出发理论推导它的精确色散关系,研究了非线性系数对结构中模式分布及电磁场分布的影响。色散关系图表明在该结构中同样存在三种模式,即对称模式、反对称模式及非对称模式,并且给出与三种模式相对应的电磁场分布与介电常数分布。倏逝波具有非零自旋能流,在空气/金属、金属/电介质/金属波导结构中引入自旋与轨道能流,分别计算了其中存在的自旋、轨道能流与总能流,研究了能流与模式色散之间的关系。

关键词：非线性波导克尔介质石墨烯模式色散自旋

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自聚焦多模光纤模式色散的几何光学与波动光学处理方法

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物理与工程 2017年第1期27卷 23-29,43页

作者：张晓光北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

自聚焦多模光纤相比阶跃型多模光纤,模式色散要小两个数量级,现在广泛用于局域网。对于自聚焦光纤模式色散的处理方法主要是基于原用于量子力学的WKBJ近似方法。本文从几何光学和波动光学两个角度分析处理自聚焦光纤的模式色散,得到了与... 详细信息

自聚焦多模光纤相比阶跃型多模光纤,模式色散要小两个数量级,现在广泛用于局域网。对于自聚焦光纤模式色散的处理方法主要是基于原用于量子力学的WKBJ近似方法。本文从几何光学和波动光学两个角度分析处理自聚焦光纤的模式色散,得到了与WKBJ方法完全相同的结果。在几何光学的处理方法中,利用费马原理作指导,引入远轴光线与近轴光线概念的区别,用微扰的近似方法解光线方程,最后得到自聚焦光纤的模式色散。在波动光学的处理方法中,基于波动方程,将光纤模式近似成厄米高斯模式,依然采用近轴近似和远轴近似的概念,通过计算传播常数得到模式色散。两种处理方法得到的模式色散结果一致,且处理过程物理意义清楚,非常适合教学时采用。

关键词：导波光学光波导模式自聚焦光纤模式色散

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模分复用系统中模式耦合与模式色散的统计特性研究

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聊城大学学报（自然科学版） 2023年第5期36卷 39-48页

作者：郭瑶张霞杜秋萍杨震山李建平聊城大学物理科学与信息工程学院山东聊城252059 山东省光通信科学与技术重点实验室山东聊城252059 广东工业大学信息工程学院广东广州510006

对模分复用系统中模式耦合和模式色散的统计规律及特性进行了研究。利用基于密度矩阵理论的模式色散统计模型,借助数值模拟分析得到了六模光纤中模式耦合引起的光场能量分布和相干性变化的规律以及与模式色散相关的各物理量的统计分布... 详细信息

对模分复用系统中模式耦合和模式色散的统计规律及特性进行了研究。利用基于密度矩阵理论的模式色散统计模型,借助数值模拟分析得到了六模光纤中模式耦合引起的光场能量分布和相干性变化的规律以及与模式色散相关的各物理量的统计分布。结果表明,光纤的随机扰动会造成光场在不同模式之间的相干性于很短的传输距离内迅速衰减为零,因此在相干光通信系统中对模式信号进行处理时,不仅根据能量耦合强度进行分组,需要同时考虑模式间的能量耦合与相干性变化以作全局处理。同时发现,六模光纤中一阶、二阶模式色散的统计分布能够用修正的偏振模色散公式加以描述。以上结论将为模分复用光信号的性能恢复提供理论依据,并有效推动模分复用技术的实用化进程。

关键词：光纤通信模分复用模式耦合模式色散密度矩阵理论

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基于OFM的ROMMF模式色散的分析与仿真