检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2022年第19期71卷 266-271页

作者：孙鹏斐朱科建许鹏飞刘兴鹏孙堂友李海鸥周治平北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室桂林541004 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

本文设计、制备了一种基于硅基光电子技术的超紧凑混合表面等离激元光场窄化器件,并验证了器件的纳米聚焦性能.实验结果表明,该光场窄化器件利用了长度约为1.23μm的锥形渐变结构,将硅条形波导中的光场聚焦到硅基混合表面等离激元波导中... 详细信息

本文设计、制备了一种基于硅基光电子技术的超紧凑混合表面等离激元光场窄化器件,并验证了器件的纳米聚焦性能.实验结果表明,该光场窄化器件利用了长度约为1.23μm的锥形渐变结构,将硅条形波导中的光场聚焦到硅基混合表面等离激元波导中,在1550 nm的近红外波段最高可实现约20倍的非谐振光场增强效应.结构简单,性能优异的硅基混合表面等离激元光场窄化器件,在光场操控、光传感、非线性光学器件、光相变存储等领域中具有潜在的应用价值.

关键词：硅基光电子硅基混合表面等离激元片上纳米聚焦大规模光电子集成

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半导体光电 2022年第1期43卷 I0001-I0002页

作者：邹卫文瞿鹏飞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科研院、科研质量管理处光传输与处理事业部

微波光子技术是微波与光子学两大领域优势相结合的交叉学科,其核心是探索微波与光波在媒质中的相互作用,研究微波在光域产生、传输、处理以及控制等方向的新机理、新方法、新技术和新应用,解决微波、光子学领域的发展和应用瓶颈。近十年... 详细信息

微波光子技术是微波与光子学两大领域优势相结合的交叉学科,其核心是探索微波与光波在媒质中的相互作用,研究微波在光域产生、传输、处理以及控制等方向的新机理、新方法、新技术和新应用,解决微波、光子学领域的发展和应用瓶颈。近十年来,微波光子技术的发展日新月异。首先,随着以半导体激光器、高速光电调制、探测、放大以及光纤光学为代表的基础器件领域的长足发展。

关键词：半导体激光器光纤光学微波光子技术光子学交叉学科新机理应用瓶颈相互作用

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基于硅基片上光路由的大规模光载一体化接收机多天线GNSS差分定位系统

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光学学报 2022年第24期42卷 152-162页

作者：徐武邹喜华李沛轩周林杰潘炜闫连山李阳郑狄彭永良西南交通大学信息科学与技术学院四川成都611756 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

提出并实验验证了一种基于硅基片上光路由的大规模光载一体化接收机多天线全球导航卫星信号(GNSS)差分定位系统。该系统基于光载无线(RoF)分布式天线架构实现远端多点GNSS信号采集,并利用低损耗、大带宽、抗电磁干扰的RoF传输链路实现... 详细信息

提出并实验验证了一种基于硅基片上光路由的大规模光载一体化接收机多天线全球导航卫星信号(GNSS)差分定位系统。该系统基于光载无线(RoF)分布式天线架构实现远端多点GNSS信号采集,并利用低损耗、大带宽、抗电磁干扰的RoF传输链路实现远端采集GNSS信号的本地端集中式接收。在本地端处,利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的高速硅基光开关芯片实现不同监测节点光载GNSS信号的定时切换与差分解算,构建基于片上光路由的时分复用型一体化接收机多天线GNSS定位系统。在实验中,利用自主研制的1×8马赫-曾德尔干涉型热光硅基光开关芯片构建了具有5个远端监测节点的多天线GNSS定位实验系统,GNSS信号的RoF传输距离为10 km。实验结果表明,该光开关芯片模块的实时响应时间小于200μs,可在无需额外光放大的条件下稳定支撑10 km外5个远端监测节点的高精度定位,其在东(E)、北(N)、高(U)方向的定位精度均达到毫米量级。

关键词：光电子学微波光子学硅基光开关芯片全球导航卫星系统一体化接收机多天线高精度定位

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基于人工神经网络的瑞利散射频谱解调方法

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光学学报 2021年第13期41卷 98-103页

作者：王一凡刘庆文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

基于瑞利散射频谱的分布式光纤传感系统具有线性度好、可同时检测动态和静态信号的优点,但基于互相关运算的常规解调技术存在计算量非常大的问题。提出一种使用人工神经网络(ANN)算法代替互相关运算来提高瑞利散射频谱解调速度的方案。... 详细信息

基于瑞利散射频谱的分布式光纤传感系统具有线性度好、可同时检测动态和静态信号的优点,但基于互相关运算的常规解调技术存在计算量非常大的问题。提出一种使用人工神经网络(ANN)算法代替互相关运算来提高瑞利散射频谱解调速度的方案。在该方案中,通过训练ANN模型,建立从瑞利散射曲线形状与对应的探测激光频率之间的映射关系,根据输入的待解调瑞利散射曲线,输出光纤所受到的温度或应变信息。在验证实验中,利用基于啁啾脉冲和匹配滤波器的时间门控光频域反射仪架构,获取不同探测激光频率下待测位置处的瑞利散射曲线数据,证明了基于ANN算法的数据处理方法可以正确地解调出光纤所受的应变;与基于互相关的解调方法相比,所提方法的信噪比有所降低,而计算速度提升了两个数量级以上,实现了动态信号的快速检测。

关键词：光纤光学分布式光纤传感瑞利散射人工神经网络

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基于场分布调控和多孔氮化镓DBR的蓝光光子晶体面发射激光器设计

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光学学报 2024年第20期44卷 157-165页

作者：刘启发刘珂李皖晴郭寒杨宇潇朱刚毅南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 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 南京邮电大学波特兰学院江苏南京210023

提出了一种基于表面场分布调控和多孔氮化镓(Ga N)分布式布拉格反射器(DBR)的蓝光Ph C面发射激光器,通过在Ga N表面引入二氧化钛(TiO_(2))Ph C层以及在下部引入多孔Ga N/Ga N DBR结构,实现具有高限制因子、高谐振品质因数和基于DBR增强... 详细信息

提出了一种基于表面场分布调控和多孔氮化镓(Ga N)分布式布拉格反射器(DBR)的蓝光Ph C面发射激光器,通过在Ga N表面引入二氧化钛(TiO_(2))Ph C层以及在下部引入多孔Ga N/Ga N DBR结构,实现具有高限制因子、高谐振品质因数和基于DBR增强光功率的激光谐振腔结构。采用严格耦合波分析(RCWA)、平面波方程(PWE)和时域有限差分(FDTD)等仿真方法,研究了Ph C结构和层结构参数对激光器性能的影响,最终完成了对光场模式分布的强约束与调节控制,实现了大于8%的Ph C层限制因子、38 cm^(-1)的辐射常数和约2 W/A的斜率效率。此外,较高的品质因数和限制因子使激光器具有了低至217 cm^(-1)增益阈值。

关键词：多孔氮化镓场分布调控限制因子品质因数斜率效率增益阈值蓝光PhC面发射激光器

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基于Gires-Tournois谐振腔的二维光学相控阵反射镜

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光学学报 2021年第7期41卷 124-129页

作者：高露刘庆文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

光学相控阵是激光雷达中实现非机械光束偏转的一种技术方案,针对现有光学相控阵存在的尺寸大、二维集成闲难等问题.提出了一种可实现二维光束偏转的新型二维光学相控阵反射镜。该反射镜采用易于集成的面阵结构.同时利用Gires-Tournois... 详细信息

光学相控阵是激光雷达中实现非机械光束偏转的一种技术方案,针对现有光学相控阵存在的尺寸大、二维集成闲难等问题.提出了一种可实现二维光束偏转的新型二维光学相控阵反射镜。该反射镜采用易于集成的面阵结构.同时利用Gires-Tournois谐振腔在谐振波长附近的色散特性放大相移。仿真结果表明,该结构在谐振波长附近具有较高的相移效率,为实现二维光束偏转提供了一种新的解决方案。

关键词：光学器件二维光学相控阵 Gires-Toumois谐振腔反射镜光束偏转

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基于FPGA电控的二维快速光束扫描雷达系统

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光学学报 2021年第11期41卷 11-18页

作者：邱高峰吴侃曹先益蔡明璐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

提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)电控实现快速扫描的透镜辅助的二维光束扫描和测距装置。利用二叉树结构的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)光开关,结合FPGA逐级切换和脉冲宽度调制(PWM)技术,实现了具有16个自由切换扫描角度、19.5 m测... 详细信息

提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)电控实现快速扫描的透镜辅助的二维光束扫描和测距装置。利用二叉树结构的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)光开关,结合FPGA逐级切换和脉冲宽度调制(PWM)技术,实现了具有16个自由切换扫描角度、19.5 m测距距离和2 cm测距误差的激光雷达原理系统。这项工作展现了FPGA电控在透镜辅助光束扫描技术中的高效控制方式,选取的电控方案对N路光束发射(即N个光束扫描角度)只需要log N路PWM波形输出。相比于典型的光相控阵(OPA)技术中N路光束发射需要N个数模转换器(DAC)的电控方案,即控制复杂度为O(N),本方案极大地降低了控制复杂度(O(log N))和系统成本,因此有望对基于集成光束扫描技术的激光雷达系统的真正应用提供参考。

关键词：激光雷达现场可编程逻辑门阵列透镜光开关二维扫描

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低纹波因数、高形状因子的片上光学平顶滤波器

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光学学报 2021年第24期41卷 141-152页

作者：廖莎莎张甜甜刘继伟包航重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆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

提出了一种基于绝缘体上硅的低纹波因数、高形状因子的片上光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型环谐振器辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪结构,可实现纹波因数(通带最大功率与最小功率之比)约0.11 dB、形状因子(3 dB带宽与20 dB带宽之比)... 详细信息

提出了一种基于绝缘体上硅的低纹波因数、高形状因子的片上光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型环谐振器辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪结构,可实现纹波因数(通带最大功率与最小功率之比)约0.11 dB、形状因子(3 dB带宽与20 dB带宽之比)约0.79、旁瓣抑制比约22.78 dB、插入损耗约0.22 dB、自由光谱范围(FSR)约5.22 nm的滤波谱线。在不改变结构的情况下,通过成比例缩小相关尺寸,滤波曲线的FSR可相应变化。当尺寸缩小为原来的58%时,FSR增加至11.17 nm、形状因子为0.81、插入损耗为0.21 dB、纹波因数和旁瓣抑制比分别约0.14 dB和16.83 dB。最后,模拟了小尺寸滤波器在实际制作中工艺误差对器件滤波性能的影响,并进一步提出和证明利用片上微型热电极对该器件进行加热可有效削弱此影响的结论。该平顶滤波器具有尺寸小、质量小、制造简单、工艺容差大、纹波因数低、形状因子高、损耗小等优势,可广泛应用于频率梳产生、光开关等光信号处理领域。

关键词：集成光学光子集成电路平顶滤波器跑道型微环谐振器

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基于消色差超构光栅的AR显示光波导

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激光与光电子学进展 2022年第20期59卷 155-160页

作者：何书宸魏志伟葛睿陈玉萍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 上海交通大学物理与天文学院上海200240

增强现实(AR)技术将计算机生成的虚拟信息融入现实世界,可为使用者提供沉浸式的体验,被认为是下一代显示技术,但依旧存在一些问题。针对AR显示系统中色差、色彩均匀性、光场均匀性等问题,设计一种基于消色差超构光栅的光波导解决方案。... 详细信息

增强现实(AR)技术将计算机生成的虚拟信息融入现实世界,可为使用者提供沉浸式的体验,被认为是下一代显示技术,但依旧存在一些问题。针对AR显示系统中色差、色彩均匀性、光场均匀性等问题,设计一种基于消色差超构光栅的光波导解决方案。仿真超构光栅的耦出响应,在单层超构光栅的情况下,实现了三种波长光(473,532,620 nm)相同角度入射和相同角度出射,消除了色差。采用双层超构光栅,在实现消色差的基础上,进一步实现了对不同波长光的强度比例可调和耦出效率可调,改善了色彩均匀度,有望用于扩瞳。所提基于消色差超构光栅的AR显示光波导设计有望为头戴式AR显示设备提供全新设计思路。

关键词：增强现实超构光栅消色差色彩均匀性

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常压针-板放电等离子体密度演化

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物理学报 2021年第9期70卷 122-132页

作者：冯博文王若愚马雨彭雪钟晓霞上海交通大学物理与天文学院区域光通信网与新型光纤通信系统国家重点实验室上海200240 上海交通大学物理与天文学院激光等离子体教育部重点实验室上海200240

分别采用Stark展宽法、图像法诊断等离子体电子密度,研究常压针-板放电等离子体电子密度随放电参数的演化.实验结果表明,降低电源的脉冲频率,减小等离子体的电极间距和采用细径电极,都有助于提高等离子体密度.利用全局模型分析影响电子... 详细信息

分别采用Stark展宽法、图像法诊断等离子体电子密度,研究常压针-板放电等离子体电子密度随放电参数的演化.实验结果表明,降低电源的脉冲频率,减小等离子体的电极间距和采用细径电极,都有助于提高等离子体密度.利用全局模型分析影响电子密度变化的因素可知,随着脉冲频率的下降,等离子体放电体积减小,导致电子密度上升.在电极间距减小的过程中,电子密度变化则是降低等离子体吸收功率与减小放电体积共同作用的结果,其中放电体积的减小起到了更为主导的作用,导致电子密度上升.此外,采用细径电极也可以使等离子体放电体积减小,从而有利于获得较高的电子密度.

关键词：常压等离子体针-板放电电子密度放电体积

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