检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航计测技术 2025年第1期45卷 7-12页

作者：秦晓敏刘子捷王志洋史航博卢子奇史田田陈景标北京大学电子学院量子电子学研究所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 北京大学集成电路学院微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871 合肥国家实验室合肥230088

高分辨率位移测量对于光刻机、精密加工、生物探测等领域具有重要的作用。提出一种基于迈克尔逊激光器的新型位移测量方案,与传统激光干涉方案采用电子细分干涉条纹方法不同,该方案将位移测量溯源到激光频率测量,实现位移的高分辨率测... 详细信息

高分辨率位移测量对于光刻机、精密加工、生物探测等领域具有重要的作用。提出一种基于迈克尔逊激光器的新型位移测量方案,与传统激光干涉方案采用电子细分干涉条纹方法不同,该方案将位移测量溯源到激光频率测量,实现位移的高分辨率测量。搭建一种基于法拉第原子滤光器的法拉第-迈克尔逊激光器构型,利用窄带宽的法拉第反常色散原子滤光器作为选频器件,实现两路激光模式的同时起振输出,并初步测试了系统的位移测量分辨率,证实了方案的可行性。由于频率测量可以达到远超12位的分辨率,因此该方案理论上可以实现pm甚至优于pm的位移测量分辨率,为未来的高分辨率位移测量提供新思路。

关键词：高分辨率几何量测量拍频激光器激光干涉仪

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光纤旋转地震仪的研究现状与潜在应用

光纤旋转地震仪的研究现状与潜在应用

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2023年中国地球科学联合学术年会

作者：曹新宇周子奇朱兰鑫陈彦钧李正斌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

早在数个世纪以前,人们就观察到了地震波引发的旋转效应。最早记载于1783年意大利Calabrian地震后,Serra San Bruno宪章馆的两座装饰性方尖碑发生旋转,其中一根方尖碑从右向左扭转,另一根则从左向右扭转。随后,人们也观察到地震时寺庙... 详细信息

早在数个世纪以前,人们就观察到了地震波引发的旋转效应。最早记载于1783年意大利Calabrian地震后,Serra San Bruno宪章馆的两座装饰性方尖碑发生旋转,其中一根方尖碑从右向左扭转,另一根则从左向右扭转。随后,人们也观察到地震时寺庙、墙壁等建筑物出现旋转现象,然而这些观察局限于记录现象,并未深入分析。

关键词：旋转地震仪地震学地震波潜在应用

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微米量级薄膜铌酸锂脊型波导中高效非线性频率转换(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 92-100页

作者：丁文君张玉婷仇晶唐永志张景丁婷婷黎浩刘时杰郑远林陈险峰区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验上海交通大学物理与天文学院上海200240 中国科学院半导体研究所北京100083 上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 上海量子科学研究中心上海201315 山东师范大学光场调控及应用中心山东济南250358

铌酸锂基集成光子学在过去几十年里一直备受关注,近年来薄膜铌酸锂的出现更是极大地推动了该领域的发展。本文利用紫外光刻和干法刻蚀技术在3μm厚的薄膜铌酸锂上制备了微米波导(横截面为2.6μm×3μm),光纤波导耦合损耗仅1.2 dB/fa... 详细信息

铌酸锂基集成光子学在过去几十年里一直备受关注,近年来薄膜铌酸锂的出现更是极大地推动了该领域的发展。本文利用紫外光刻和干法刻蚀技术在3μm厚的薄膜铌酸锂上制备了微米波导(横截面为2.6μm×3μm),光纤波导耦合损耗仅1.2 dB/facet。周期极化薄膜铌酸锂微米波导在通信波段下实现了高效的二次谐波(倍频)产生,归一化转换效率达到164%W^(-1)·cm^(-2),并在1 W基频光输入条件下展现出57%的高效的绝对频率转换。同时,该微米波导还可实现高效的和频转换,在300 mW泵浦光下的小信号和频上转换效率为139%。优秀的频率转换性能、可规模化制备以及良好的光纤兼容性使微米量级薄膜铌酸锂展现出巨大的吸引力,未来有望发展更多的多功能器件并推动集成光子学的基础研究和光量子信息的应用发展。

关键词：非线性光学薄膜铌酸锂周期极化铌酸锂准相位匹配高效频率转换

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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 2025年第2期2期(17)卷 86-92页

作者：王兆璁全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上海200444 九峰山实验室工艺中心武汉430074 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 上海交通大学平湖智能光电研究院浙江平湖314299 北京英孚瑞半导体科技有限公司北京100037

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度和高传输速度的优势,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... 详细信息

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度和高传输速度的优势,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,是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、高效率地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(APD)与绝缘体上硅(SOI)光栅耦合器(GC)的直接键合集成。【方法】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APD样片与SOI 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^(-3) A/W(@-25 V)。排除输入端光纤-GC的损耗之后,集成器件的响应度约为1.8×10^(-2) A/W(@-25 V)。【结论】文章验证了基于微转印方法实现Ⅲ-V族APD与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与SOI GC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,以此简化了微转印工艺的实施流程,从而提高了集成效率。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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低半波电压薄膜铌酸锂交叉波导相位调制器研究(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第19期61卷 186-193页

作者：常自远张皓轩占必炎宋林刘贤文北京理工大学光电学院北京100081 北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心北京100081

低半波电压的电光相位调制器有利于降低系统的功耗和驱动电路的复杂性,在光学信号处理中具有重要的意义。本文基于X切薄膜铌酸锂(TFLN)光子平台和射频相位延迟调制原理,优化了地-信号-地(GSG)电极结构的交叉波导相位调制器的光学和电学... 详细信息

低半波电压的电光相位调制器有利于降低系统的功耗和驱动电路的复杂性,在光学信号处理中具有重要的意义。本文基于X切薄膜铌酸锂(TFLN)光子平台和射频相位延迟调制原理,优化了地-信号-地(GSG)电极结构的交叉波导相位调制器的光学和电学参数,并通过实验进行了初步验证。在同相调制频率为17.5 GHz和调制区总长度为10 mm时,实验测到射频压长积为7.5 V·cm,与设计结果基本相符。将调制区总长度增加至40 mm,半波电压可进一步降低至2.2 V。通过制备微环腔与交叉波导相位调制器相互级联的结构,可以测得无源波导传输损耗约为0.4 dB/cm。在高射频驱动功率(29 dBm)下,验证了交叉波导相位调制器还可以工作在30 GHz的高频区域。本研究可以为低半波电压的片上电光调制器件的设计及分析提供参考。

关键词：半波电压交叉波导薄膜铌酸锂相位调制器

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基于45°倾斜光纤光栅的光纤激光频率梳(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第1期61卷 99-108页

作者：黄梓楠黄千千田昊晨闫志君邹萌孙敬华顾澄琳王开徐子硕李卫淅戴礼龙梁新栋牟成博上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海先进通信与数据科学研究院特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海200444 中国计量科学研究院北京100029 华中科技大学光学与电子信息学院下一代互联网接入系统国家工程实验室湖北武汉430074 东莞理工学院电信工程与智能化学院广东东莞523808 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062 浙江省引力波精密测量重点实验室国科大杭州高等研究院浙江杭州310024

利用45°倾斜光纤光栅(45°-TFG)作为光纤型起偏器,搭建了一台高可靠性高稳定性的掺铒锁模光纤激光器,并以此为基础实现了重复频率f_(rep)和载波包络偏移频率f_(ceo)的精确锁定。当泵浦功率为228 mW时,基于45°-TFG的锁模... 详细信息

利用45°倾斜光纤光栅(45°-TFG)作为光纤型起偏器,搭建了一台高可靠性高稳定性的掺铒锁模光纤激光器,并以此为基础实现了重复频率f_(rep)和载波包络偏移频率f_(ceo)的精确锁定。当泵浦功率为228 mW时,基于45°-TFG的锁模激光振荡器可实现3 dB光谱带宽为60.4 nm、脉冲宽度为68 fs的超短脉冲输出,在12 h内功率的均方根稳定性达到0.033%,且在较大的泵浦范围内均能维持较好的展宽锁模状态。经过自主搭建的非线性脉冲放大、超连续谱产生以及f-2f自参考拍频干涉光路,获得了信噪比为32 dB的f_(ceo)信号。最后通过搭建基于锁相环的主动反馈控制电路,将f_(rep)和f_(ceo)信号溯源至一台GPS时频系统,最终测得f_(rep)和f_(ceo)信号归一化后在1 s门时间内频率稳定度为2.38×10^(-12)和6.41×10^(-16)。这是首次实现基于45°-TFG的光纤激光频率梳,表明了基于45°-TFG的锁模光纤激光器在实际应用中的潜力。

关键词：锁模光纤激光器光纤光栅非线性偏振旋转光纤激光频率梳

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硅基微波光子滤波器的研究进展

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半导体光电 2021年第1期42卷 1-10页

作者：陶源盛王兴军胡薇薇北京大学信息科学技术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大学纳光电子前沿科学中心北京大学长三角光电科学研究院

微波滤波器是无线通信、电子雷达等射频系统中的关键组件之一。硅基微波光子滤波器具有集成化、带宽大、可调谐性强、抗电磁干扰等显著优势,近年来得到了广泛的关注与研究。文章从微波光子滤波器的工作原理出发,分别综述了非相干型与相... 详细信息

微波滤波器是无线通信、电子雷达等射频系统中的关键组件之一。硅基微波光子滤波器具有集成化、带宽大、可调谐性强、抗电磁干扰等显著优势,近年来得到了广泛的关注与研究。文章从微波光子滤波器的工作原理出发,分别综述了非相干型与相干型两类硅基微波光子滤波器的最新研究进展,并分析了当前面临的问题与挑战。最后,对硅基微波光子滤波器的发展现状进行总结,并对下一步的研究方向进行了展望。

关键词：硅基光电子学集成微波光子滤波器

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天文光梳技术现状与分析

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计测技术 2022年第5期42卷 23-29页

作者：张志刚北京大学电子学院区域光纤通信网和新型光通信系统国家重点实验室

天文光谱定标用的天文光梳是解决天体物理学中很多重大科学问题的有力工具。文章简述天文光谱仪对天文光梳的需求和产生天文光梳的几种技术的现状，并对这些技术的优势和缺点进行分析，最后对天文光梳技术进行展望。

关键词：激光频率梳天文光谱定标电光调制光梳微腔光频梳

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面向空间应用的集成光电子技术

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中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第2期51卷 67-83页

作者：陶源盛王兴军韩昌灏金明舒浩文北京大学信息科学技术学院电子学系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 北京大学教育部纳光电子前沿科学中心北京100871

随着空间技术的蓬勃发展,微电子集成电路已不能满足空间信息系统对传输容量、通信速率、电磁兼容方面的要求.基于分立器件搭建的传统光电子系统在尺寸、重量、功耗和成本方面存在限制.集成光电子技术是解决上述瓶颈问题的关键途径,逐渐... 详细信息

随着空间技术的蓬勃发展,微电子集成电路已不能满足空间信息系统对传输容量、通信速率、电磁兼容方面的要求.基于分立器件搭建的传统光电子系统在尺寸、重量、功耗和成本方面存在限制.集成光电子技术是解决上述瓶颈问题的关键途径,逐渐成为近年来的研究热点.本文从介绍铟磷、硅、氮化硅、薄膜铌酸锂等目前主要的集成光学材料的特性及研究基础出发,系统性地回顾了集成光电子技术在空间信息系统中的激光通信、微波光子、光学传感、自主导航与天文成像等应用方向的最新研究进展、技术瓶颈问题与发展思路.同时,对集成光电子器件在太空工作环境下的辐射效应和器件可靠性进行了介绍与分析.最后,对集成光电子技术在未来空间信息系统中的发展方向和应用前景做了分析与展望.

关键词：集成光电子空间应用光通信光传感辐射效应

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基于长条形漫反射激光冷却原子的光频标

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宇航计测技术 2024年第5期44卷 50-54页

作者：关笑蕾张佳高勋王宇史田田陈景标区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室量子电子学研究所电子学院北京大学北京100871 计量与校准技术重点实验室北京长城计量测试技术研究所北京100095 微米/纳米加工技术国家级重点实验室集成电路学院北京大学北京100871 合肥国家实验室合肥230088

基于亚多普勒激光光谱技术稳频的光频标已经在不同的原子、分子系综中实现了优于10-13量级的短期频率稳定度。但是,受限于多普勒频移和碰撞频移的影响,现有热原子光频标的长期频率稳定度很难进一步提高。为解决这一问题,一种基于长条形... 详细信息

基于亚多普勒激光光谱技术稳频的光频标已经在不同的原子、分子系综中实现了优于10-13量级的短期频率稳定度。但是,受限于多普勒频移和碰撞频移的影响,现有热原子光频标的长期频率稳定度很难进一步提高。为解决这一问题,一种基于长条形漫反射激光冷却原子的光频标被提出。其创新性地将冷原子与频率调制谱稳频(Frequency modulation spectroscopy,FMS)技术相结合,利用漫反射激光冷却技术制备长达50 cm的冷原子团,显著增加有效原子数目。通过探测冷原子频率调制谱,并将780 nm外腔半导体激光器的输出频率锁定在^(87)Rb 5^(2)S_(1/2)(F=2)→5^(2)P_(3/2)(F'=3)循环跃迁,冷原子光频标最终实现了5×10^(-15)/τ的环内短期频率稳定度。未来,该冷原子光频标有望被发展成为空间冷原子钟或波长标准,推动精密测量领域的不断进步。

关键词：光频标漫反射频率调制光谱术

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