检索结果-内蒙古大学图书馆

发光学报 2024年第1期45卷 139-148页

作者：周博明覃子晟王姝欢杨棕媛江苇瑶赵赫然曹鹏鲍民杰程惠宁季亚楠大连民族大学物理与材料工程学院国家民委新能源与稀土资源利用重点实验室辽宁省光敏材料与器件重点实验室辽宁大连116600

近红外光(NIR)探测技术在军事、通信和工业应用中发挥着重要的作用,巨大的市场需求带动了NIR光电探测器(PDs)研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒(UCNPs)可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子,并被... 详细信息

近红外光(NIR)探测技术在军事、通信和工业应用中发挥着重要的作用,巨大的市场需求带动了NIR光电探测器(PDs)研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒(UCNPs)可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子,并被禁带宽度更宽的半导体吸收,进而制备出性能优异的上转换PDs。然而,NIR窄带上转换PDs的实现仍然面临一些困难,例如稀土离子荧光量子效率低、需要高泵浦阈值才能实现可探测的上转换发光。在此,我们利用NaYF4∶4%Er UCNPs与钙钛矿半导体层相结合,实现了1550 nm的窄带上转换PDs。通过使用具有局域表面等离子体共振效应的银纳米棒层(Ag NRs)增强了UCNPs的上转换发光,从而降低了上转换PDs的泵浦阈值。基于Ag NRs/NaYF4∶4%Er UCNPs/MAPbI3复合结构的PDs的最佳响应度(R)和探测率(D*)分别约为48.5 mA/W和5.7×10^(8) Jones。与纯UNCP/MAPbI3 PDs相比,R和D*均提高了一个数量级。我们成功地构建了一种简单的策略来制造出稳定的近红外窄带PDs。

关键词：上转换发光局域表面等离子体共振局域场调制窄带近红外光电探测器

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基于掺铒铌酸锂薄膜的集成波导放大器(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第19期61卷 67-73页

作者：蔡明璐陈建平吴侃上海交通大学电子工程系区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240

掺铒铌酸锂薄膜可兼具增益性能以及铌酸锂的电光、非线性特性,是具有单片全集成潜质的光电子平台。本研究旨在开发基于掺铒铌酸锂薄膜的集成波导放大器,以满足光通信网络中对紧凑、高效光放大器的需求,同时探索片上增益理论并开展实验... 详细信息

掺铒铌酸锂薄膜可兼具增益性能以及铌酸锂的电光、非线性特性,是具有单片全集成潜质的光电子平台。本研究旨在开发基于掺铒铌酸锂薄膜的集成波导放大器,以满足光通信网络中对紧凑、高效光放大器的需求,同时探索片上增益理论并开展实验验证。通过电子束光刻结合干法刻蚀的制备工艺,实现了传播损耗低至0.18 dB/cm的铌酸锂波导制备。通过1484 nm双向泵浦方案,10 cm长的集成波导放大器可实现62.76 dB的信号增强与22.26 dB的净增益,实验表征结果可与增益仿真结果匹配。这项研究为进一步优化基于掺铒铌酸锂薄膜的集成光学放大器及扩展其在光通信领域的应用提供了重要的实验基础和理论支持。

关键词：集成光学掺铒铌酸锂薄膜波导放大器净增益

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“光子集成芯片”专题前言

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激光与光电子学进展 2024年第19期 4+3页

作者：苏翼凯王兴军蔡鑫伦朱涛上海交通大学电子信息与电气工程学院北京大学电子学院先进技术研究院龑国光学学会区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室纳光电子教育部沿科学中心中山大学电子与信息工程学院重庆大学光电学院光电技术及系统敦育部重点实验室光电学院中国光学学会中国光学工程学会

后摩尔时代，以电子为信息载体的微电子芯片，使用金属作为传输介质，由于损耗高、能耗大、效率低，信息处理速度与容量受限，已逐渐达到带宽、集成度和计算速度的极限。光子集成芯片作为新型芯片，依赖光子硬件而非电子硬件，以光运算...

后摩尔时代，以电子为信息载体的微电子芯片，使用金属作为传输介质，由于损耗高、能耗大、效率低，信息处理速度与容量受限，已逐渐达到带宽、集成度和计算速度的极限。光子集成芯片作为新型芯片，依赖光子硬件而非电子硬件，以光运算代替电运算，具有高速度、大带宽、低功耗、无串扰传输以及可并行计算的优势，是后摩尔时代“超越摩尔”（Beyond Moore）的重要技术路线之一。光子集成芯片在参量调控、信息存储和逻辑计算等方面具有全新的技术特征，是未来满足人工智能、万物互联、云计算等领域对超大容量信息获取、传输、计算、存储和显示的重要潜在支撑技术。

关键词：

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基于压电效应的光电子集成技术研究进展(特邀)

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光子学报 2023年第11期52卷 1-22页

作者：沈健冯成龙张洵张磊舒畅张永苏翼凯上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室电子工程系上海200240

压电效应是一种实现电能与机械能之间相互转换的重要物理现象。随着集成光电子技术和压电薄膜材料制备技术的日益成熟,压电效应在光电子集成芯片领域引起广泛的研究。在压电效应的作用下,外部电场可以操控薄膜材料的形变,从而改变折射率... 详细信息

压电效应是一种实现电能与机械能之间相互转换的重要物理现象。随着集成光电子技术和压电薄膜材料制备技术的日益成熟,压电效应在光电子集成芯片领域引起广泛的研究。在压电效应的作用下,外部电场可以操控薄膜材料的形变,从而改变折射率,实现光电调谐和声光调制。本文首先介绍常见压电薄膜材料及其研究进展,随后回顾和探讨基于压电效应的光电子集成器件的研究进展。最后,对压电调谐器件和声光调制器的应用进行介绍和展望,分析其大规模应用面临的挑战和问题。

关键词：硅基光电子学压电效应可调谐器件声光调制器光电子集成芯片

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面向集成光学陀螺的米量级光波导芯片

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光通信研究 2025年

作者：张钰明杜江兵左文龙张文甲何祖源上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室天津航海仪器研究所天津市量子精密测量技术重点实验室

【目的】光学陀螺仪在惯性导航、武器装备、航空航天等领域发挥着巨大作用，为满足随着目前无人机等小型化导航和控制应用对陀螺仪成本、尺寸、重量、功耗（C-SWaP）以及大规模制造能力要求的逐渐提高，本文面向干涉式集成光学陀螺方案... 详细信息

【目的】光学陀螺仪在惯性导航、武器装备、航空航天等领域发挥着巨大作用，为满足随着目前无人机等小型化导航和控制应用对陀螺仪成本、尺寸、重量、功耗（C-SWaP）以及大规模制造能力要求的逐渐提高，本文面向干涉式集成光学陀螺方案设计并制造了米量级无波导交叉的氮化硅传感光波导芯片。【方法】通过多模波导的优化设计降低波导侧壁粗糙度对传输损耗的影响，通过多模欧拉弯曲优化将每个弯曲半径仅为150 μm的90度弯曲波导的模式串扰由-11.8降低到-40.0 dB，额外损耗由0.300 0降低到0.002 5 dB，利用垂直耦合和端面耦合避免了波导交叉。【结果】最终在4.30 mm×1.73 mm的氮化硅芯片面积下集成了1.01 m长度的传感波导，最低损耗为1.63 dB/m，散粒噪声受限条件下该器件可支持干涉式集成光学陀螺实现0.21 deg/s探测灵敏度。【结论】展示了本设计在干涉式集成光学陀螺应用中的光明前景。

关键词：氮化硅光子集成集成光学陀螺

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CO-FBMC/OQAM系统导频辅助的时域相位噪声补偿

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光学学报 2022年第4期42卷 23-37页

作者：顾国民杨琛卢瑾任宏亮吴斌琪覃亚丽郭淑琴胡卫生浙江工业大学计算机科学与技术学院浙江杭州310023 浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240

针对相干光偏移正交调幅技术的多载波滤波器组传输(CO-FBMC/OQAM)系统,提出一种基于导频的时域相位噪声补偿算法。建立一个时域相位噪声补偿模型,即相位噪声用时域扩展的离散余弦变换(DCT)近似,相位噪声包括公共相位误差(CPE)和非CPE相... 详细信息

针对相干光偏移正交调幅技术的多载波滤波器组传输(CO-FBMC/OQAM)系统,提出一种基于导频的时域相位噪声补偿算法。建立一个时域相位噪声补偿模型,即相位噪声用时域扩展的离散余弦变换(DCT)近似,相位噪声包括公共相位误差(CPE)和非CPE相位噪声,它们均可通过估计DCT系数来获得。为了计算这些DCT系数,先用基于导频的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计CPE,然后将CPE补偿后一部分判决错误概率较高的数据舍弃,仅保留余下的CPE补偿后数据进行预判决用以预估发送端数据,最后在波特率为32 GBaud的背对背CO-FBMC/OQAM系统中对所提算法进行仿真验证。结果表明,对比一种改进的盲相位搜索(M-BPS)算法,所提算法仅有0.5%~2.0%的频谱效率下降。针对64阶QAM、子载波数M=256或512的系统,所提算法的线宽延迟乘积容忍度仍远大于M-BPS算法,但其复杂度仅为M-BPS算法的1/2。

关键词：光通信相干光通信系统偏移正交调幅技术的多载波滤波器组基于导频的时域相位噪声补偿载波间干扰离散余弦变换

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基于级联啁啾亚波长光栅辅助反向耦合器的超宽带可调滤波器

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光学学报 2022年第14期42卷 19-25页

作者：廖莎莎包航冯玉婷黄琮张伍浩赵帅刘真伟重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240

宽带、可调滤波器被认为是突破信息处理技术瓶颈的关键器件之一,可以有效提升信息网络的传输容量和频谱效率。提出了一种基于级联啁啾亚波长光栅辅助反向耦合器的超宽带可调滤波器。该滤波器采用绝缘体上硅材料,通过在反向耦合器中使用... 详细信息

宽带、可调滤波器被认为是突破信息处理技术瓶颈的关键器件之一,可以有效提升信息网络的传输容量和频谱效率。提出了一种基于级联啁啾亚波长光栅辅助反向耦合器的超宽带可调滤波器。该滤波器采用绝缘体上硅材料,通过在反向耦合器中使用亚波长光栅和引入啁啾实现超宽带滤波,通过级联反向耦合器实现带宽可调。分析了反向耦合器的传输函数,提出了提高器件带宽的方法。采用单个反向耦合器结构可以实现带宽为64.07 nm,旁瓣抑制比大于10.5 dB,插入损耗约为0.60 dB的超宽带滤波器。通过级联该结构,可实现插入损耗为1 dB,带宽调节范围为44.30~48.92 nm的宽带可调滤波器。该宽带可调滤波器具有超大带宽、可调谐、矩形度高、尺寸小和可实现无中断传输等优势,能被广泛应用于光滤波和信息传输等领域中。

关键词：光栅集成光学器件光滤波器亚波长光栅

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“分布式光纤传感”专题前言

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光学学报 2024年第1期44卷 9-10+2页

作者：张旭苹何祖源饶云江南京大学南京大学“智能光传感与调控技术”教育部重点实验室南京大学江苏省分布式光纤传感技术与网络工程研究中心南京大学智慧城市研究院中国光学学会光电技术专业委员会中国仪器仪表学会 IEEE SPS Nanjing 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室 IEEE OSA SPIE 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会中国光学工程学会中国光学工程学会光纤传感技术专业委员会重庆大学光纤技术研究室电子科技大学光纤光学研究中心电子科技大学之江实验室光纤传感研究中心中油奥博(成都)科技有限公司

分布式光纤传感器是一种可以发挥传感合一独特优势的光纤传感器。它利用光纤中的背向散射感知光纤/光缆周边的温度、应变、振动等各种被测量沿着光缆的分布信息。基于分布式光纤传感，一条光缆能够成为一条连续的传感器，可同时获取沿...

分布式光纤传感器是一种可以发挥传感合一独特优势的光纤传感器。它利用光纤中的背向散射感知光纤/光缆周边的温度、应变、振动等各种被测量沿着光缆的分布信息。基于分布式光纤传感，一条光缆能够成为一条连续的传感器，可同时获取沿着长达数十km甚至上百km的光缆各个位置处的被测量信息。例如，一条10 km长的光缆，如果用1 m的采样间隔进行测量，就成为1万个传感器。

关键词：

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硅基波导集成光学相控阵芯片——设计难点与突破(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 437-451页

作者：许维翰周林杰陈建平上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 上海交大-平湖智能光电研究院浙江平湖314200

以自动驾驶为代表的移动应用正在大力推动激光雷达向标准化和轻量化发展,新一代的固态激光雷达有望在芯片上单片集成,类似于电子芯片自由部署在智能传感平台上,大幅降低量产成本和应用门槛。在硅基平面波导集成平台上,利用半导体工艺并... 详细信息

以自动驾驶为代表的移动应用正在大力推动激光雷达向标准化和轻量化发展,新一代的固态激光雷达有望在芯片上单片集成,类似于电子芯片自由部署在智能传感平台上,大幅降低量产成本和应用门槛。在硅基平面波导集成平台上,利用半导体工艺并以光学相控阵为集成范式实现芯片化的固态激光雷达,不仅能够实现数字化的激光波束调控和软件定义的自适应扫描,而且能够最大限度地减少分立光学组件的高精度装调,提高系统在复杂工况下的可靠性。从光学相控阵的波束成形和波束扫描出发,对标自动驾驶激光雷达的典型应用需求,分析波导集成光学相控阵设计的理论参数和设计挑战,综述当前学界在大规模集成上的进展和突破,着重介绍激光扫描赋能、异质异构集成和指向混淆消除方面的工作,并对后续发展进行展望。

关键词：硅基光子集成光学相控阵可调激光器激光雷达

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硅基8×8光开关阵列芯片及高速驱动和校准电路研究

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光通信技术 2024年

作者：周堋昊陆梁军高伟李鑫陈建平周林杰上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海交大平湖智能光电研究院

为满足高速光信号交换，本文设计并实现了基于拓展DLN结构的硅基8×8光开关阵列芯片，以及一套外围驱动控制电路和状态校准算法。该光开关阵列芯片分别通过热光效应与载流子色散效应来实现芯片初始状态校准与高速切换。通过采用推... 详细信息

为满足高速光信号交换，本文设计并实现了基于拓展DLN结构的硅基8×8光开关阵列芯片，以及一套外围驱动控制电路和状态校准算法。该光开关阵列芯片分别通过热光效应与载流子色散效应来实现芯片初始状态校准与高速切换。通过采用推挽驱动，降低了载流子吸收损耗，提升了开关单元的消光比，结合拓展DLN结构，有效降低了芯片的串扰。通过片上的光电探测器，结合外围驱动控制电路，并将校准算法部署在FPGA上，实现了芯片的快速状态校准，单个开关单元的校准时间低至36ms。该系统可以在较低的插入损耗和串扰的情况下实现～ns级的切换速度。通过实验测试，整个芯片在1310 nm波长处的片上插入损耗为～9dB，串扰为～-32dB，上升时间为17ns，下降时间为81ns。

关键词：光开关阵列马赫-曾德尔干涉仪驱动控制电路校准算法载流子色散效应

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