检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2021年第23期48卷 184-194页

作者：吕宇玲延凤平杜雪梅王伟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

研究了一种由十字形石墨烯图案和4L形石墨烯图案构成且对偏振及角度不敏感的类电磁诱导透明超材料结构,而图案的对称性会导致该超材料结构在太赫兹波段表现出优异的偏振不敏感特性。结果表明,在横电(TE)偏振和横磁(TM)偏振的条件下,当... 详细信息

研究了一种由十字形石墨烯图案和4L形石墨烯图案构成且对偏振及角度不敏感的类电磁诱导透明超材料结构,而图案的对称性会导致该超材料结构在太赫兹波段表现出优异的偏振不敏感特性。结果表明,在横电(TE)偏振和横磁(TM)偏振的条件下,当太赫兹波的入射角度在0°~60°之间变化时,透射峰的强度均可保持在0.75以上,表现出良好的入射角不敏感特性。通过对拆分结构的透射谱、谐振频率处电场强度及表面电流分布进行分析,研究类电磁诱导透明效应产生的物理机制,进一步分析谐振单元的长度对类电磁诱导透明窗口的影响。结果表明,该超材料结构在太赫兹波段具有明显的慢光效应和较高的折射率灵敏度。通过改变石墨烯的费米能级可以同时对透明窗口、群延时及折射率灵敏度进行调控,该性质在光缓存器件和传感器领域有重要的应用价值。

关键词：材料超材料类电磁诱导透明太赫兹石墨烯偏振及角度不敏感

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基于薄膜铌酸锂光波导的平坦光频率梳的设计

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中国激光 2021年第13期48卷 16-28页

作者：刘宇邓宜卫航吴春将冯素春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

提出了一种基于正常色散薄膜铌酸锂集成非线性波导产生高重复频率平坦光学频率梳的方案,并进行了数值仿真研究。采用3.6 m长正常色散薄膜铌酸锂集成非线性波导,通过色散调控优化设计,基于正常色散,利用自相位调制和光波分裂作用,在1550... 详细信息

提出了一种基于正常色散薄膜铌酸锂集成非线性波导产生高重复频率平坦光学频率梳的方案,并进行了数值仿真研究。采用3.6 m长正常色散薄膜铌酸锂集成非线性波导,通过色散调控优化设计,基于正常色散,利用自相位调制和光波分裂作用,在1550 nm附近仿真得到了3 dB带宽约为32 nm的平坦光学频率梳。利用X-Frog技术分析了双曲正割、高斯和超高斯三种不同输入脉冲在传播过程中的时频演化情况。研究了各种参数对光学频率梳带宽和平坦度的影响,并研究了光学频率梳的相干性。仿真结果表明,薄膜铌酸锂集成非线性波导在1550 nm波段高重复频率平坦相干光学频率梳的产生方面具有较好的应用前景。

关键词：非线性光学铌酸锂光学频率梳自相位调制光波分裂

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基于多通道FP-FBG的波长可切换单纵模掺铥光纤激光器

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中国激光 2021年第21期48卷 1-11页

作者：王伟利延凤平张鲁娜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2μm波段的法布里-珀罗光纤光栅进行了仿真分析和实验制作;设计并搭建了一种基于多通道法布里-珀罗光纤光栅滤波器的三波长间可切换的单纵模复合腔掺铥光纤激光器。激光谐振腔内使用由两个光耦合器组成的8字环无源子腔来扩大纵模间隔... 详细信息

对2μm波段的法布里-珀罗光纤光栅进行了仿真分析和实验制作;设计并搭建了一种基于多通道法布里-珀罗光纤光栅滤波器的三波长间可切换的单纵模复合腔掺铥光纤激光器。激光谐振腔内使用由两个光耦合器组成的8字环无源子腔来扩大纵模间隔;使用自制法布里-珀罗光纤光栅滤波器进行波长选择,并利用偏振控制器调节腔内损耗以抑制光纤激光的强模式竞争;通过应力调节架调节均匀光纤光栅,实现了三个波长间切换的单纵模激光运转。实验结果表明:在室温时,该掺铥光纤激光器可获得输出波长分别为1941.48 nm、1941.57 nm和1941.65 nm,对应光信噪比分别为61 dB、61 dB和60 dB的稳定的可切换单纵模激光输出。分别对三个波长的激光进行连续50 min的稳定性测量,得到激光输出功率的波动分别小于0.39 dB、0.61 dB和0.55 dB,波长波动小于光谱仪的最小分辨率0.05 nm,说明该激光器具有良好的稳定性。

关键词：激光光学掺铥光纤激光器单纵模复合腔光纤光栅法布里-珀罗光纤光栅滤波器

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角度及温度不敏感的水基宽带超材料吸波器

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中国激光 2021年第16期48卷 215-223页

作者：仉晓琦延凤平杜雪梅王伟张敏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

提出了一个新型水基宽带超材料吸波结构,利用水在微波波段优异的电磁特性,使该结构对于入射电磁波的吸收率在8.2~78.32 GHz频段内始终保持90%以上。当电磁波的入射角度变化时,吸波器仍然具有优异的吸收性能,尤其是在横磁模式下,即使入... 详细信息

提出了一个新型水基宽带超材料吸波结构,利用水在微波波段优异的电磁特性,使该结构对于入射电磁波的吸收率在8.2~78.32 GHz频段内始终保持90%以上。当电磁波的入射角度变化时,吸波器仍然具有优异的吸收性能,尤其是在横磁模式下,即使入射角度达到70°时吸收率基本仍能全部保持在90%以上;由于设计的吸波器为完全的中心对称结构,因此极化角度对其吸收特性的影响十分微弱;调整温度在0~100℃范围内变化时,该吸波器在整个仿真频段内几乎始终保持90%以上的高吸收率。所提出的吸波结构不仅具有宽带高吸收率特性,且具有广角入射、极化无关以及热稳定的优异性能。该吸波结构可通过3D打印技术进行制备,大大降低了制作的复杂度和成本,对于新型宽带介质吸波器的应用和发展具有十分重要的作用。

关键词：材料超材料超宽带吸波器广角热稳定

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太赫兹多波段的电磁诱导透明设计与分析

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中国激光 2021年第3期48卷 164-172页

作者：张敏延凤平杜雪梅仉晓琦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

设计了一种超材料三维模型,由闭合方环和4个开口谐振方环通过正、反向双开口方环与闭合方环相互耦合来组成,在太赫兹范围内具有多波段电磁诱导透明(EIT)效应。该结构分别实现了在1.21、1.46、1.61、1.98 THz这四波段的电磁诱导透明现象... 详细信息

设计了一种超材料三维模型,由闭合方环和4个开口谐振方环通过正、反向双开口方环与闭合方环相互耦合来组成,在太赫兹范围内具有多波段电磁诱导透明(EIT)效应。该结构分别实现了在1.21、1.46、1.61、1.98 THz这四波段的电磁诱导透明现象,并且谐振强度均达到0.9左右。通过将结构单元进行拆分并相互对比分析,研究了该超材料结构产生多波段EIT效应的物理机理,并重点分析了开口大小、闭合方环尺寸对EIT强度与带宽的影响。通过对三维立体结构仿真分析可知,所设计的超材料不仅在多个波段获得了较高的折射率灵敏度,还具有高强度、多频点的慢光效应。因此,其在折射率传感与光缓存器件等领域,具有良好的应用前景。

关键词：材料超材料电磁诱导透明多波段太赫兹慢光效应

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空分复用光纤放大器增益均衡技术研究进展

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光学学报 2021年第1期41卷 53-63页

作者：裴丽李祉祺王建帅解宇恒郑晶晶李晶宁提纲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

随着第五代移动通信技术的正式商用,全球网络流量的需求呈爆炸式增长,传统单芯单模光纤通信系统的容量已接近香农极限,实现通信系统的升级扩容迫在眉睫。空分复用光纤通信系统基于空间维度复用,可有效解决未来通信系统的扩容难题,而空... 详细信息

随着第五代移动通信技术的正式商用,全球网络流量的需求呈爆炸式增长,传统单芯单模光纤通信系统的容量已接近香农极限,实现通信系统的升级扩容迫在眉睫。空分复用光纤通信系统基于空间维度复用,可有效解决未来通信系统的扩容难题,而空分复用光纤放大器是不可或缺的核心器件和研究焦点之一。当多信道功率增益不均衡时,功率差将会随传输距离的增加不断累积,导致中断概率和接收端误码率升高,最终直接影响系统的传输性能,如何实现增益均衡是空分复用光纤放大器所必须解决的关键问题。依据目前已报道的理论与实验研究,从光纤结构设计、折射率掺杂剖面优化和泵浦方式选择等多角度阐述了空分复用光纤放大器增益均衡的工作原理、特点和不足,从而为空分复用光纤通信系统的优化设计和性能的提升提供解决思路与技术方案。

关键词：光通信空分复用光放大器增益均衡

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高空间分辨率大带宽分布式光纤振动传感系统

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光学学报 2022年第19期42卷 23-31页

作者：赵艳夺王目光张静李东辉陈德胜黄晓砥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 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190

基于频分复用和同相/正交(I/Q)接收技术,提出了一种具有高空间分辨率的大带宽分布式光纤振动传感解调方案,并对其进行了理论分析和数值仿真研究。该分布式振动传感结构包含马赫-曾德尔干涉仪(MZI)与时间门控数字光频域反射仪(TGD-OFDR)... 详细信息

基于频分复用和同相/正交(I/Q)接收技术,提出了一种具有高空间分辨率的大带宽分布式光纤振动传感解调方案,并对其进行了理论分析和数值仿真研究。该分布式振动传感结构包含马赫-曾德尔干涉仪(MZI)与时间门控数字光频域反射仪(TGD-OFDR),其中,MZI输出信号的相位采用零差法解调,用于检测振动信号的频率与幅度;而TGDOFDR则是通过外差探测技术实现振动信号的定位。数值仿真结果表明,所提系统的可测振动频率上限达兆赫兹量级,4 km传感光纤上的空间分辨率可达0.5 m。该分布式振动传感系统同时具有高空间分辨率与大检测带宽的优势,在民用基础设施健康监测和石油天然气管道泄漏监测等领域具有潜在应用价值。

关键词：光纤光学光纤传感分布式振动传感时间门控数字光频域反射仪光纤干涉仪空间分辨率

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中心凹陷型少模掺铒光纤中的模场调控与增益均衡

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光学学报 2022年第21期42卷 130-139页

作者：徐文轩裴丽王建帅李祉祺赵琦郑晶晶李晶宁提纲钟力北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044 长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆制备技术国家重点实验室湖北武汉430073

中心折射率凹陷型少模掺铒光纤(FMEDF)可以改变传输模式的数量和截止顺序,在模场调控和增益均衡方面具有良好的性能。利用等效折射率理论描述光纤模式截止特性,研究了由传统阶跃折射率光纤向环芯光纤转变过程中的模式变化。结果表明,当... 详细信息

中心折射率凹陷型少模掺铒光纤(FMEDF)可以改变传输模式的数量和截止顺序,在模场调控和增益均衡方面具有良好的性能。利用等效折射率理论描述光纤模式截止特性,研究了由传统阶跃折射率光纤向环芯光纤转变过程中的模式变化。结果表明,当中心凹陷大于0.012时,光纤仅支持LPn1模式传输,且使得LP01模场能量向远离中心区域方向偏移。此外,当光纤用于信号放大领域中,且折射率凹陷数值大小与掺杂区域半径之间符合相应的线性关系时,模式增益差可保持在2 dB以下。采用自制的中心凹陷型FMEDF对LPn1模式的增益特性进行了实验测试。实验结果表明,各信号模式增益均大于18 dB,模式增益差为1.3 dB。

关键词：光通信光纤通信少模掺铒光纤中心凹陷模式增益均衡环芯光纤

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基于双偏振调制的可变对称三角波形的生成

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物理学报 2021年第22期70卷 139-146页

作者：王创业宁提纲李晶裴丽郑晶晶李雨键艾渤北京交通大学光波所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

提出并验证了一种基于双偏振调制生成可变对称三角波形的方法.通过设置合适的调制器的调制指数和移相器的相移,使得调制器生成信号光的强度近似等于理想三角波形傅里叶级数展开式的前三项,从而生成不同对称因子的三角波形(三阶近似波形)... 详细信息

提出并验证了一种基于双偏振调制生成可变对称三角波形的方法.通过设置合适的调制器的调制指数和移相器的相移,使得调制器生成信号光的强度近似等于理想三角波形傅里叶级数展开式的前三项,从而生成不同对称因子的三角波形(三阶近似波形).之前的三角波形生成方案大多生成对称三角波形或锯齿波形(锯齿波形可认为是非对称三角波形),且对称因子不可调谐,而本方案生成的三角波形的对称因子可调谐范围可达0%-100%,这极大地拓展了三角波形的应用范围.引入均方根误差(root-mean-square error,RMSE)来衡量生成波形与理论波形的相似度,计算可发现,理论上本方案生成的对称因子范围在14%-86%的三角波形与理想波形有良好的相似度(RMSE<0.044),仿真中生成波形的RMSE也非常接近理论误差.在实验中,通过使用频率为4GHz的射频信号生成了对称因子范围在20%-80%的三角波形.

关键词：三角波形双偏振调制傅里叶级数展开式均方根误差

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光纤中几种新型大色散产生方法研究进展

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激光技术 2022年第2期46卷 155-162页

作者：牛慧谭中伟卢顺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

随着光纤通信和光网络技术的快速发展,产生和控制色散在许多光学应用中都非常重要。着重介绍了3种产生色散的新型方法的原理、近期发展情况和优缺点,包括基于模式色散的色散系统、基于电子诱导透明的色散系统和基于实时傅里叶变换的等... 详细信息

随着光纤通信和光网络技术的快速发展,产生和控制色散在许多光学应用中都非常重要。着重介绍了3种产生色散的新型方法的原理、近期发展情况和优缺点,包括基于模式色散的色散系统、基于电子诱导透明的色散系统和基于实时傅里叶变换的等效色散系统;分析了目前产生色散技术所普遍存在的困难,对其发展趋势进行了展望,同时探讨了不同产生色散的技术在光信息处理技术的应用前景。

关键词：光纤光学光纤色散光学傅里叶变换模式色散

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