检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2017年第22期66卷 1-10页

作者：张卫锋李春艳陈险峰黄长明叶芳伟上海交通大学物理与天文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 浙江师范大学数理与信息工程学院物理系金华321004

Su-Schreiffer-Heeger模型预测了在一维周期晶格的边缘处可能出现零维的拓扑零能模,其能量本征值总是出现在能隙的正中间.本文以半导体微腔阵列中光子和激子在强耦合情况下形成的准粒子为例,通过准粒子的自旋轨道耦合与Zeeman效应,研究... 详细信息

Su-Schreiffer-Heeger模型预测了在一维周期晶格的边缘处可能出现零维的拓扑零能模,其能量本征值总是出现在能隙的正中间.本文以半导体微腔阵列中光子和激子在强耦合情况下形成的准粒子为例,通过准粒子的自旋轨道耦合与Zeeman效应,研究了时间反演对称性破缺对拓扑零能模的影响.发现拓扑零能模的能量本征值可以随着自旋轨道耦合强度的变化在整个带隙内移动,自旋相反的模式移动方向相反;在二维微腔阵列中发现了沿着晶格边缘移动的拓扑零能模,提出了一维零能模的概念.由于时间反演对称性的破缺,这种一维拓扑零能模解除了在相反传输方向上的能级的简并,从而在传输过程中出现极强的绕过障碍物的能力.

关键词：拓扑绝缘体拓扑零能模边缘态自旋轨道耦合

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一种新型低噪声并联C+L波段掺铒光纤放大器

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电信科学 2017年第7期33卷 120-123页

作者：张航东詹黎浙江邮电职业技术学院浙江绍兴312016 上海交通大学物理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

提出并论证了一种新的低噪声系数C+L波段掺铒光纤放大器的结构。在该结构中,利用一个前置放大器以减少噪声系数,并利用一个带有光纤布拉格光栅的双通结构以增加L波段增益,同时减少噪声系数。实验结果表明,新宽带放大器的噪声系数减小了... 详细信息

提出并论证了一种新的低噪声系数C+L波段掺铒光纤放大器的结构。在该结构中,利用一个前置放大器以减少噪声系数,并利用一个带有光纤布拉格光栅的双通结构以增加L波段增益,同时减少噪声系数。实验结果表明,新宽带放大器的噪声系数减小了约2 dB,并且在1 525~1 605 nm波长范围内,增益提高到了25 dB以上。

关键词：掺铒光纤放大器 C波段 L波段宽带

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多脉冲飞秒激光深小孔的加工

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中国激光 2016年第4期43卷 88-94页

作者：胡梦宁葛励成张晋平陈玉萍(指导) 陈险峰上海交通大学物理与天文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

利用改进的双温模型理论,表征了多脉冲飞秒激光对厚的金属铝的烧蚀情况,并在实验上予以验证。用有限差分法对飞秒激光在金属铝表面烧蚀过程的温度场进行了三维数值模拟,预测了孔在激光能量密度、脉冲个数、激光束腰半径等不同激光参数... 详细信息

利用改进的双温模型理论,表征了多脉冲飞秒激光对厚的金属铝的烧蚀情况,并在实验上予以验证。用有限差分法对飞秒激光在金属铝表面烧蚀过程的温度场进行了三维数值模拟,预测了孔在激光能量密度、脉冲个数、激光束腰半径等不同激光参数作用下的孔径与深度。实验发现,激光能量密度和脉冲个数是影响小孔形貌的主要因素,且多脉冲烧蚀阈值明显低于单脉冲烧蚀阈值。讨论了准贝塞尔光束在最大准直距离内无衍射的特性,分析了贝塞尔光束对于深小孔加工的提升特性。

关键词：激光光学激光加工高深径比双温模型贝塞尔光束

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面向多自由度自由空间通信的部分相干厄米高斯光束极化保持特性（英文）

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红外与毫米波学报 2016年第2期35卷 147-153页

作者：嵇玲杨爱林林晓锋金贤敏上海交通大学物理与天文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 中国科技大学量子信息与量子科技前沿协同创新中心安徽合肥230026

研究了部分相干厄密高斯光束沿不同湍流路径的偏振保持.发现相干长度越大,光束阶数m,n越大,偏振随距离改变越小.当天顶角ξ<π/4,在斜程下行路径中极化的演化与无湍流空间一致.长距离通信时,在水平路径中极化的演化与无湍流空间、斜... 详细信息

研究了部分相干厄密高斯光束沿不同湍流路径的偏振保持.发现相干长度越大,光束阶数m,n越大,偏振随距离改变越小.当天顶角ξ<π/4,在斜程下行路径中极化的演化与无湍流空间一致.长距离通信时,在水平路径中极化的演化与无湍流空间、斜程路径中差异较大.该结论可更有效的选择传输路径,对多自由度空间通信实现具有指导意义.

关键词：极化保持大气湍流激光传输空间通信量子通信

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基于铌酸锂光子晶体负折射偏振分束器的设计

基于铌酸锂光子晶体负折射偏振分束器的设计

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上海市激光学会2015年学术年会

作者：段斯琪陈玉萍朱传义陈险峰 “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物理与天文系

偏振分束器能够将相互正交的两种偏振模式的光束分离并且使其沿不同的方向传播。基于光子晶体的偏振相关性,提出了一种基于铌酸锂的二维光子晶体偏振分束器的结构模型,设计出了锲形角为60。的锲形结构。该偏振分束器可实现TE模和TM模的... 详细信息

偏振分束器能够将相互正交的两种偏振模式的光束分离并且使其沿不同的方向传播。基于光子晶体的偏振相关性,提出了一种基于铌酸锂的二维光子晶体偏振分束器的结构模型,设计出了锲形角为60。的锲形结构。该偏振分束器可实现TE模和TM模的完全分离,具有偏振消光比高和透射率高的特点。本文通过平面波展开法和有限差分时域法,系统的研究了光子晶体偏振分束器的工作原理和角度带宽以及波长带宽。首先,基于TE模和TM模的带隙分布不同,模拟出了TE模和TM模的禁带结构与光子晶体波导宽度系数的关系,建立了波导宽度系数为0.6的二维铌酸锂光子晶体模型。同时利用有限差分时域法,对TE模和TM模在光子晶体结构中的传播情况进行模拟,该二维光子晶体模型能够实现TE模和TM模的完全分离,且TE模和TM模的透光率均达到90%以上。另外,讨论了当该偏振分束器在满足TE模和TM模完全分离以及高透光率的情况下的角度带宽以及波长带宽。

关键词：光子晶体偏振分束器铌酸锂

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多脉冲飞秒激光深小孔加工方法研究

多脉冲飞秒激光深小孔加工方法研究

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上海市激光学会2015年学术年会

作者：胡梦宁陈玉萍葛励成张晋平陈险峰 “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物理与天文系

飞秒激光与金属相互作用时,由于飞秒激光具有能量沉积快、热扩散面积小等优势而受到广泛关注。本文考虑到需要加工大深径比的厚的材料的实际情况,采用三维双温模型对超短脉冲加工进行了理论预测,并在实验上予以验证。在实验与理论中均... 详细信息

飞秒激光与金属相互作用时,由于飞秒激光具有能量沉积快、热扩散面积小等优势而受到广泛关注。本文考虑到需要加工大深径比的厚的材料的实际情况,采用三维双温模型对超短脉冲加工进行了理论预测,并在实验上予以验证。在实验与理论中均发现激光能量密度和脉冲个数是影响小孔形貌和深度的主要因素,而脉冲的聚焦半径是影响小孔孔径的要素,并且烧蚀阈值在多脉冲烧蚀情况下会明显低于单脉冲烧蚀。最后,理论分析了高斯-贝塞尔光束在不同的产生条件下的轴上光强分布,相比于高斯光束,如若利用贝塞尔光束对铝膜进行加工,高深径比很容易实现。飞秒激光和物质的相互作用是利用光子、电子、声子进行能量传递。双温模型利用两个耦合的热传导方程描述电子与晶格的温度变化,是对飞秒激光与材料的相互作用过程的理论表征,基于飞秒激光的高斯分布,本文采用的三维双温模型改进了加工激光的腰斑半径,即随着加工深度的变化,激光的腰斑半径也会随着改变。利用三维模型,可对单脉冲超短激光作用的金属铝上的电子与晶格温度进行模拟,当铝片的温度超过热动力学平衡阈值(5720K)时,材料被去除。理论与实验中,我们均对加工参数激光能量密度、脉冲个数、聚焦半径进行改变,得出了比较吻合的结果。即影响小孔形貌和深度的主要因素有激光能量密度和脉冲个数,而影响小孔孔径的主要因素是脉冲的聚焦半径。此外,我们还模拟了打穿一定厚的铝片需要的脉冲个数和激光能量密度的关系图以及不同激光能量密度下深径比与脉冲个数的关系图。在飞秒激光微加工过程中,烧蚀阈值也是我们不得不考虑的因素。本文中,通过烧蚀速率对激光能量密度的对数关系重新计算多脉冲加工的烧蚀阈值。激光能量密度比烧蚀阈值大时可以用单脉冲烧蚀深度表示烧蚀速率,通过理论计算,我们可以得出多脉冲烧蚀阈值比单脉冲烧蚀阈值低的结论,这可能是由于累积效应造成的。最后,我们提出了使用高斯-贝塞尔光束进行微加工。利用零阶贝塞尔光束在最大准直距离内的无衍射特性可以较高斯光束而言更加容易实现高深径比。我们采用高斯光束入射到锥形透镜上产生高斯-贝塞尔光束,当高斯-贝塞尔光束为半径5mm,锥形透镜底角为1°,折射率为1.45,入射激光波长为1030nm,可得到50mm左右的聚焦深度,再通过显微镜可理论上产生3mm的聚焦深度,3.6μm的光斑半径,很容易实现高深径比。

关键词：飞秒激光微加工深径比三维双温模型高斯-贝塞尔光束

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一种基于对称金属包覆介质波导的表面等离子波波长分波器

一种基于对称金属包覆介质波导的表面等离子波波长分波器

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第九届全国光子学学术会议暨中国光学学会纤维光学与集成光学专委会成立30周年大会

作者：俞海滨孙琛邓晓旭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物理与天文系上海200240

本文提出了一种基于对称金属包覆介质波导和多重牙齿型结构的表面等离子波(SPPs)波长分波器.转移矩阵理论表明,在多重牙齿型结构中存在等离子带隙,通过调节波导中牙齿和间隙的宽度SPPs分波器的工作波长能够很容易得到调整.根据有限时域...

本文提出了一种基于对称金属包覆介质波导和多重牙齿型结构的表面等离子波(SPPs)波长分波器.转移矩阵理论表明,在多重牙齿型结构中存在等离子带隙,通过调节波导中牙齿和间隙的宽度SPPs分波器的工作波长能够很容易得到调整.根据有限时域差分法(FDTD)模拟结果,证买这种波长分波器的分波功能,756nm和892nm的入射波长被分开并传向波导的两个相反方向,消光比分别为30dB和29dB.

关键词：

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周期性极化铌酸锂中的慢光现象研究

周期性极化铌酸锂中的慢光现象研究

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上海市激光学会2013年学术年会

作者：李广珍陈玉萍蒋淏苇陈险峰 “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物理与天文系

慢光效应作为光子晶体一个很重要的特性,可以用于实现时间延迟、增加相移以及增强非线性效应等。自准相位匹配（QPM）理论被提出后,周期性极化铌酸锂（PPLN）晶体在波长转换领域获得广泛的应用。PPLN在横向电场的作用下,会形成一个周期... 详细信息

慢光效应作为光子晶体一个很重要的特性,可以用于实现时间延迟、增加相移以及增强非线性效应等。自准相位匹配（QPM）理论被提出后,周期性极化铌酸锂（PPLN）晶体在波长转换领域获得广泛的应用。PPLN在横向电场的作用下,会形成一个周期性的摇摆角,o光和e光可以相互耦合产生慢光,并已在实验上观察到。铌酸锂晶体有两种倍频方式,其中Ⅰ型倍频是o光入射转换成e光,它的特点是带宽宽、效率低。PPLN如果同时满足QPM和群速度匹配,则可以实现o光的宽带倍频。如果只满足QPM而群速度不匹配,则只会形成两个关于宽带倍频的中心波长对称的倍频频谱。相关文献中报导了二阶级联非线性过程中的超短脉冲的脉冲现象,发现在位相失配情况下,fs基波脉冲和产生的倍频脉冲相互拖拽可以产生慢光。本文主要论证在与文献[1]实验条件相同的条件下,基波光和倍频光是不能拖拽产生慢光的,从而证实此慢光确实是o光和e光相互耦合产生的。文献[1]的实验条件是连续光入射,PPLN的周期为21um,入射光功率密度0.0007Gw/cm2,给PPLN加横向电场,在1547nm附近观察到慢光。选择合适的温度,o光可以满足准相位匹配,在此处倍频。我们研究发现当基波光和倍频光相位匹配时,两者没有拖拽,所以没有慢光产生。当两者相位失配时,脉冲功率密度大于0.7Gw/cm2量级时,产生的倍频光才能有效的拖拽基波光,才会产生明显的慢光。功率密度为0.0007Gw/cm2时,输出基波光展宽,没有倍频光产生,所以也没有慢光产生,继续增大脉冲宽度也是如此。文献[1]的实验中如果满足相位相配,则可以产生倍频光。QPM条件下,倍频光和基波光没有拖拽不会产生慢光;相位失配的话,由于入射光功率密度过低和脉冲宽度过宽都不能产生慢光。由此,我们可以断定文献[1]中观察到的慢光是由于o光和e光相互耦合产生的。基于这个慢光现象,我们可以进一步研究它在非线性光学中的应用。

关键词：周期性极化铌酸锂横向电场倍频光现象研究

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基于周期性极化铌酸锂的电光调制Talbot效应

基于周期性极化铌酸锂的电光调制Talbot效应

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上海市激光学会2013年学术年会

作者：李秋颖霍娟陈险峰 “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物理与天文系

1836年,Talbot发现当用白光照射周期性物体时,在物体后面特定位置处会呈现出此物体的像(2)。Talbot成像是一种无透镜系统的光栅自成像,可以用菲涅尔近场衍射理论解释(3)。自成像所得场强的分布与周期性光栅的透过率函数有关。我们应用P... 详细信息

1836年,Talbot发现当用白光照射周期性物体时,在物体后面特定位置处会呈现出此物体的像(2)。Talbot成像是一种无透镜系统的光栅自成像,可以用菲涅尔近场衍射理论解释(3)。自成像所得场强的分布与周期性光栅的透过率函数有关。我们应用PPLN电光效应,可将PPLN晶体制成周期性相位光栅,通过调制外加电场的大小,可在不同Talbot距离处得到不同场强分布的光栅自成像图样。由于极化后的铌酸锂晶体铁电畴的周期性反转使晶体的非线性系数得到了周期性的调制(1),当外加电场沿着PPLN晶体Z方向,由于铌酸锂晶体的电光效应,晶体对不同偏振的折射率会发生变化,又由于ppLN晶体铁电畴的周期性反转,正畴与负畴的折射率发生正负不同的变化,当HE-NE激光器产生的入射光偏振平行于Z方向,传播沿着Y方向照射PPLN时,出射光在正畴与负畴间经过不同的相位变化,通过调节电压可以改变相位差的大小,从而得到不同场强分布的Talbot像。我们在理论模拟和实验上成功实现了基于一维周期性极化铌酸锂(PPLN)电光效应的可调节Talbot光学阵列。通过连续调节成像面与PPLN之间的距离,可观测到周期性改变的不同Talbot距离处的自成像;而随着外加电场的不断增大,每个畴的自成像光强分布逐渐向中心靠拢。实验所采用的PPLN晶体是通过室温电场极化Z向切割铌酸锂晶体制得,晶体尺寸为15 mm(x)×5 mm(y)×0.5 mm(z),周期为19.43m,电极的占空比为0.5。我们模拟并实验记录了电场强度为1700 v/mm时四种不同位置处和1.75倍Talbot距离处四种不同电压下的Talbot自成像图样,实验所得图形与理论模拟吻合。我们同样记录了在特定电压和位置下,自成像周期翻倍的图像。

关键词：周期性极化铌酸锂场强分布 Talbot 外加电场电光调制

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利用高灵敏的超高阶导模检测草甘膦溶液的溶度

利用高灵敏的超高阶导模检测草甘膦溶液的溶度

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上海市激光学会2013年学术年会

作者：戴海浪王宇兴杜瑞桑明煌贾振红曹庄琪陈险峰 “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物理与天文系

提出利用高灵敏的超高阶导模（Ultrahigh Order Modes,UOM）检测草甘膦溶液浓度。首先,在草甘膦溶液加入亚硝酸钠,使样品产生亚硝基化反应,生成蓝色络合物,该络合物的吸光度与草甘膦浓度成正比。然后,采用波长为532nm的激光入射到含有... 详细信息

提出利用高灵敏的超高阶导模（Ultrahigh Order Modes,UOM）检测草甘膦溶液浓度。首先,在草甘膦溶液加入亚硝酸钠,使样品产生亚硝基化反应,生成蓝色络合物,该络合物的吸光度与草甘膦浓度成正比。然后,采用波长为532nm的激光入射到含有样品的双面金属包覆波导中,通过激发UOM。测量不同样品浓度的衰减全反射（ATR）吸收峰,由于ATR吸收峰的极小值R与样品浓度密切相关,因此,可通过ATR吸收峰的变化实现草甘膦的溶度的检测。实验结果表明,本方法可检测1.4nm/L草甘膦的溶度的变化,优于SPR测量方法1.5倍。同时本方法操作方便,不需要复杂的固相偶联,是一项纯液相的工作,为有机磷的检测方法提供了一种新的思路。

关键词：吸收峰 ATR 双面金属包覆波导吸光度络合物高灵敏

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