检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2024年第23期44卷 139-152页

作者：杨辉万帅邹长铃董春华卢瑾任宏亮浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023 中国科学技术大学量子信息重点实验室安徽合肥230026 浙江工业大学计算机科学与技术学院浙江杭州310023

基于回音壁模式(WGM)片上微环谐振腔传感芯片设计了一款便携式温度传感装置。该装置集成了可调谐激光器、激光器驱动器、示波器、波形发生器、光电探测器和片上光学微腔温度传感器等功能模块,并且设计了专用的上位机软件进行数据监测和... 详细信息

基于回音壁模式(WGM)片上微环谐振腔传感芯片设计了一款便携式温度传感装置。该装置集成了可调谐激光器、激光器驱动器、示波器、波形发生器、光电探测器和片上光学微腔温度传感器等功能模块,并且设计了专用的上位机软件进行数据监测和存储,实现了对实验室外温度的高精度和大范围测量。实验结果表明,此便携式装置的测温灵敏度为0.02 nm/℃,探测的极限分辨率约为0.009℃,测温范围可达17℃,平均误差为0.045℃,可完全替代实验室相关专业仪器。所设计WGM光学传感器在温度测量方面具有较高的准确度和可信度,对片上微腔传感便携化应用具有示范意义。

关键词：集成光学片上光学微腔微环谐振器便携式装置温度传感

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一种光纤端面表面等离激元微腔超声传感器的理论分析

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仪表技术与传感器 2024年第12期 5-11页

作者：陈瑞泽石天孙夏清杨天上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室

文中提出在单模光纤端面集成表面等离激元微腔和声压敏感薄层材料,以实现光纤探针式的高灵敏超声传感器。该传感器通过结合低弹性模量的声敏材料和表面等离激元的场增强效应来实现较高的声光耦合强度。同时,它还规避了采用超高Q值光学... 详细信息

文中提出在单模光纤端面集成表面等离激元微腔和声压敏感薄层材料,以实现光纤探针式的高灵敏超声传感器。该传感器通过结合低弹性模量的声敏材料和表面等离激元的场增强效应来实现较高的声光耦合强度。同时,它还规避了采用超高Q值光学微腔的传统技术路径,从而具有较高的抗环境干扰能力。文中建立了该器件的声学和光学理论模型,分析了声学频响特性和声光耦合特性,并指出器件的结构和参数可根据应用场景进行调节优化。

关键词：表面等离激元光纤端面传感器超声传感

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基于多混沌系统的多层置乱的OFDM-PON物理层加密方案

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光电子．激光 2024年第3期35卷 225-233页

作者：鄢诚浩毕美华周玉鑫滕旭阳胡淼杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018 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 江苏省新型光纤技术与通信网络工程研究中心江苏苏州215000

针对正交频分复用无源光网络(orthogonal frequency division multiplexing passive optical network, OFDM-PON)系统中的数据传输安全问题,本文设计了一种基于多混沌系统及多层加密的数字序列加密方案,通过在OFDM信号生成的每个步骤都... 详细信息

针对正交频分复用无源光网络(orthogonal frequency division multiplexing passive optical network, OFDM-PON)系统中的数据传输安全问题,本文设计了一种基于多混沌系统及多层加密的数字序列加密方案,通过在OFDM信号生成的每个步骤都采用密钥集选择性对信号加密,可有效提升系统的加密空间进而增加系统的保密性。首先,将明文进行分组,利用Logistic混沌系统选取构建混沌序列集中的混沌序列对每组明文进行异或加密调制成16-QAM(quadrature amplitude modulation)信号;然后,对QAM信号分组,利用Logistic混沌系统对每组QAM信号进行判定是否进行星座图置乱加密;最后,对OFDM的子载波进行分组,利用Logistic系统对每组进行判定是否需要进行频域置乱加密。搭建了仿真系统以进一步验证方案的可行性。仿真实验结果表明,该加密方法极大地增大了密钥空间,达10540,为数据传输提供良好的保密性。

关键词：混沌加密混沌系统正交频分复用无源光网络(OFDM-PON) 光通信

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基于PSO-SLM和Delta-Sigma调制的峰均功率比降低技术

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工业控制计算机 2025年第2期38卷 145-147页

作者：张颖苏洁汪颖王廷云庞拂飞上海大学特种光纤与光接入网国家重点实验室上海200444 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

为了降低正交频分复用系统信号的峰均功率比,提出基于粒子群优化算法的选择性映射法联合Delta-Sigma调制的方案。该方法使用PSO算法求得SLM算法中最优相位因子,并与频域信号点乘,经过快速傅里叶逆变换得到时域信号,再对时域信号进行Delt... 详细信息

为了降低正交频分复用系统信号的峰均功率比,提出基于粒子群优化算法的选择性映射法联合Delta-Sigma调制的方案。该方法使用PSO算法求得SLM算法中最优相位因子,并与频域信号点乘,经过快速傅里叶逆变换得到时域信号,再对时域信号进行Delta-Sigma调制。仿真结果表明,在降低PAPR和提高系统信噪比方面,所提方案相较于传统SLM算法展示出显著优势。具体而言,在互补累计分布函数为0.005时,所提出的PSO-SLM联合DSM方案较传统的SLM算法,其PAPR降低了1.7 dB,同时,在过采样率为800,误码率为10-3时,实现了4.2 dB的信噪比性能提升。

关键词：正交频分复用粒子群优化算法选择性映射法 Delta-Sigma调制峰均功率比

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基于光谱展宽的高功率窄线宽激光器研究进展

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激光与光电子学进展 2023年第15期60卷 1-14页

作者：石梦悦吴勇李洁方志伟王嘉琎慕桓义理林上海交通大学电子信息与电气工程学院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 杭州爱鸥光学科技有限公司上海200240

高功率窄线宽连续光纤激光器在科学研究、工业加工和军事功防领域具有广泛的应用价值。在保证激光器输出质量的前提下,不断提升输出功率是高功率激光器不懈追求的关键目标之一。受激布里渊散射效应是制约激光功率提升的关键因素之一,本... 详细信息

高功率窄线宽连续光纤激光器在科学研究、工业加工和军事功防领域具有广泛的应用价值。在保证激光器输出质量的前提下,不断提升输出功率是高功率激光器不懈追求的关键目标之一。受激布里渊散射效应是制约激光功率提升的关键因素之一,本文针对受激布里渊散射效应展开,重点介绍基于光谱展宽的非线性效应抑制方法的不同方案与效果,综述利用相位调制展宽种子源光谱的发展历程,分析当前存在的问题并展望该技术的发展前景。

关键词：激光器高功率窄线宽连续光纤激光器光谱展宽相位调制受激布里渊散射效应

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基于微转印方法实现III-V-on-SOI异质集成光电探测器

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光通信研究 2024年

作者：王兆璁权志恒郑施冠卿朱岩叶楠陆梁军周林杰宋英雄上海大学特种光纤与光接入网重点实验室北京英孚瑞半导体科技有限公司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通大学平湖智能光电研究院

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度、高传输速度的优势，但受限于硅材料的光电性能，单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0 × 10 cm-2的吸收系数，可制... 详细信息

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度、高传输速度的优势，但受限于硅材料的光电性能，单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0 × 10 cm-2的吸收系数，可制成具有较高吸收效率的有源光探测器件。因此，通过异质集成的方式，将InGaAs/InP有源器件与硅基波导结合成为基于硅光子平台实现高效光电探测器的一个可行方向。大晶格失配及热膨胀系数的差异使得通过外延生长技术实现大规模集成变得非常困难，而键合集成技术中的微转印技术可以实现微米尺度量级的集成，进而低成本、高效率的制备出异质集成器件。而在该技术的现有制备流程中，通过刻蚀牺牲层实现器件与衬底分离的方案需要极高的工艺积累。文章的研究目的是在保留探测器原衬底的情况下，利用微转印方法实现InGaAs/InP 雪崩光电探测器件与绝缘体上硅(SOI)光栅耦合器的直接键合集成。【方法】在研究方法上，文章研究了微转印方法的基本原理，搭建了微转印实验平台。通过微转印方法实现了III-V族雪崩光电探测器(APD)样片与SOI光栅耦合器(GC)的异质集成，基于测试结果评估微转印方法的可行性。【结果】通过微转印集成获得的异质集成光电探测器，响应带宽约为4 GHz，暗电流约为13 nA(@-13 V)，与该样片集成前的性能测试数据基本一致。受到耦合损耗的影响，集成后整体结构的响应度为7.3 × 10-3A/W(@-25 V)。排除输入端光纤-光栅耦合器的损耗之后，集成器件的响应度约1.8 × 10-2A/W(@-25 V)。【结论】文章的工作验证了基于微转印方法实现III-V族雪崩光电探测器与SOI波导平台进行异质集成的可行性。通过保留InP衬底，使微米级×微米级尺度的APD光电探测器与SOI光栅耦合器通过InP衬底/硅基光子平台界面间的范德华力实现了直接键合集成，以此简化微转印工艺的实施流程而提高集成效率。通过实验可以验证，集成前/后器件的暗电流和带宽性能基本保持不变。

关键词：硅基光电子异质集成微转印光电探测器

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基于卷积神经网络的双层生物组织光学参数反演研究

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激光与光电子学进展 2022年第6期59卷 257-264页

作者：鲍瑞刘庆文刘远远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上海200240

生物组织的吸收系数和散射系数与组织的生理状态相关,是检测人体健康状态的重要指标。当前双层生物组织模型的光学参数反演方案中,吸收系数和散射系数的预测精度受到上层组织厚度等参数的影响较大,限制了模型的实际应用范围。为此,提出... 详细信息

生物组织的吸收系数和散射系数与组织的生理状态相关,是检测人体健康状态的重要指标。当前双层生物组织模型的光学参数反演方案中,吸收系数和散射系数的预测精度受到上层组织厚度等参数的影响较大,限制了模型的实际应用范围。为此,提出一种对上层组织厚度等参数不敏感的吸收和散射系数反演方法。通过采集漫反射光信号的空间和时间分布信息,并利用卷积神经网络来反演双层生物组织的吸收系数和散射系数,在随机的上层组织厚度和折射率等参量下实现较高的吸收系数和散射系数反演精度。在仿真实验中,基于改进的蒙特卡罗模拟获得双层皮肤模型在不同空间探测位置处、不同时刻的漫反射光强信息,然后利用卷积神经网络实现对两层皮肤组织吸收系数和散射系数的预测。结果表明:在固定的上层组织厚度和折射率参数下,吸收系数和散射系数反演的平均相对误差均小于4%;而当上层组织厚度和折射率存在随机变化时,吸收系数和散射系数的平均相对误差仍小于8%。相较其他方法,所提的测量方案和反演算法进一步提升了反演精度和扩展了实际应用场景,为生物组织光学参数的无创测量提供了新思路。

关键词：生物光子学组织光学参数漫反射率蒙特卡罗模拟卷积神经网络

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面向通感一体系统的耐弯三芯光纤

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光通信技术 2024年第1期48卷 80-84页

作者：张泽霖秦钰周慧许维维蒋新力马麟沈一春肖力敏中天科技精密材料有限公司江苏南通226009 复旦大学信息科学与工程学院上海200433 中天科技集团有限公司江苏南通226463 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

为了同时兼顾狭小空间下的光纤数据通信与环境感知,设计并制备了一种面向通感一体系统的耐弯三芯光纤。该光纤采用三角形纤芯排布和深掺氟折射率沟道结构,标准外径为125μm,优化了O波段(1260~1360 nm)的传输特性,具有与G.657.A1光纤相... 详细信息

为了同时兼顾狭小空间下的光纤数据通信与环境感知,设计并制备了一种面向通感一体系统的耐弯三芯光纤。该光纤采用三角形纤芯排布和深掺氟折射率沟道结构,标准外径为125μm,优化了O波段(1260~1360 nm)的传输特性,具有与G.657.A1光纤相似的布里渊增益谱(BGS)分布。测试结果表明:在1310 nm波长处,芯层的平均损耗为0.58 dB/km,平均芯间串扰低于-50 dB/km;当最小弯曲半径R=10 mm且缠绕50圈时,光纤的弯曲损耗低于0.1 dB。

关键词：三芯光纤弯曲损耗受激布里渊散射快速测量数据通信

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微波光子四倍频复合雷达信号生成及目标多维度探测

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电子学报 2022年第4期50卷 796-803页

作者：梁丁丁陈阳华东师范大学通信与电子工程学院上海市多维度信息处理重点实验室上海200241

在雷达系统中,为了实现对目标的高精度、多维度测量,产生雷达信号是一个基本而又重要的环节.本文提出了一种微波光子四倍频复合雷达信号产生方法,该复合雷达信号包括单啁啾线性调频信号和单音微波信号.利用单音微波信号和单啁啾线性调... 详细信息

在雷达系统中,为了实现对目标的高精度、多维度测量,产生雷达信号是一个基本而又重要的环节.本文提出了一种微波光子四倍频复合雷达信号产生方法,该复合雷达信号包括单啁啾线性调频信号和单音微波信号.利用单音微波信号和单啁啾线性调频信号实现目标径向速度的测量,使用单啁啾线性调频信号实现目标距离测量和高分辨率微波成像.在发射端,使用微波光子四倍频技术生成了瞬时带宽为2 GHz的正啁啾线性调频信号和频率为13.2 GHz的单音微波信号.在接收端,目标回波信号经去斜后用来实现距离和径向速度测量以及高分辨率逆合成孔径成像.实验结果表明,测量得到的目标的距离和径向速度绝对误差分别不超过4.2 cm和1.7 cm/s,多个探测目标成像结果清晰可辨.

关键词：微波光子学雷达四倍频信号距离和速度测量逆合成孔径成像

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基于光栅辅助微环结构的高斜率Fano谐振器

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光学学报 2021年第22期41卷 115-122页

作者：廖莎莎包航张甜甜黄琮冯玉婷刘继伟重庆邮电大学通信与信息工程学院移动通信教育部工程研究中心移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065 东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京211189 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

在集成光学回路中,相较于对称的洛伦兹线型,非对称的Fano谐振线型能实现光传输强度的急剧改变,从而有效提升光开关、调制器和传感器的灵敏度。提出了一种基于光栅辅助微环结构的Fano谐振器。该谐振器采用绝缘体上硅材料,通过在跑道微环... 详细信息

在集成光学回路中,相较于对称的洛伦兹线型,非对称的Fano谐振线型能实现光传输强度的急剧改变,从而有效提升光开关、调制器和传感器的灵敏度。提出了一种基于光栅辅助微环结构的Fano谐振器。该谐振器采用绝缘体上硅材料,通过在跑道微环内加入两组波导光栅结构实现Fano谐振。基于传输矩阵理论,推导了该谐振器的传输谱线,并分析了器件中不同结构参数对Fano谱线谐振峰位置、凹陷深度和斜率的影响,实现了最高斜率为-299.67 dB/nm、凹陷深度为9 dB、损耗为6.4 dB的Fano谐振谱线。该Fano谐振器具有斜率高、尺寸小、制造简单等优势,能广泛应用于光开关、光传感和光探测等领域。

关键词：集成光学 Fano谐振器集成光学器件微环谐振器光栅硅光子学

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