检索结果-内蒙古大学图书馆

计测技术 2023年第3期43卷 144-148页

作者：赵洺贺杨若傲陈子扬王爱民李倩张志刚北京大学信息工程学院广东深圳518055 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北京100871

近年来,超稳光生微波和远距离时频同步等高精度、高速科学研究对低噪声飞秒光纤激光器具有迫切的需求。为实现低时间抖动噪声的激光种子源,基于“光积木”结构,设计并搭建了一台重复频率为100 MHz的全保偏掺铒锁模光纤激光器,“光积木... 详细信息

近年来,超稳光生微波和远距离时频同步等高精度、高速科学研究对低噪声飞秒光纤激光器具有迫切的需求。为实现低时间抖动噪声的激光种子源,基于“光积木”结构,设计并搭建了一台重复频率为100 MHz的全保偏掺铒锁模光纤激光器,“光积木”结构可以有效地抑制激光器的机械噪声和重频漂移。采用平衡光学互相关技术,首次从全保偏锁模光纤激光器的出射脉冲中直接进行了高精度的时间抖动测量。该激光器在傅里叶频率10 kHz至1 MHz的积分区间内,积分均方根时间抖动仅为98.36 as。

关键词：飞秒激光器时间抖动平衡光学互相关

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光纤地震仪研究进展

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应用科学学报 2021年第5期39卷 821-842页

作者：张文涛李慧聪黄稳柱李正斌李丽刘瑞丰中国科学院半导体研究所传感技术国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 北京大学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 中国地震局地球物理研究所北京100081

光纤地震仪的传感部分和信号传输链路无电子器件,具有环境适应性强、分布式组网观测等优势,有望为深井、海底、火山等极端环境高密度地震观测提供新的技术手段。然而,现有光纤地震仪在拾振结构设计、系统传递函数研究、噪声水平抑制、... 详细信息

光纤地震仪的传感部分和信号传输链路无电子器件,具有环境适应性强、分布式组网观测等优势,有望为深井、海底、火山等极端环境高密度地震观测提供新的技术手段。然而,现有光纤地震仪在拾振结构设计、系统传递函数研究、噪声水平抑制、频带拓宽等方面仍然存在挑战。本文根据不同的传感结构,分别综述了加速度型、位移型、应变型、旋转型四种光纤地震仪的基本原理、面临的问题以及国际上的典型案例,探讨了各种光纤地震仪的优缺点,并在此基础上对光纤地震仪的发展前景进行了展望。

关键词：光纤地震仪噪声水平加速度位移应变旋转

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太赫兹宽带Denisov型准光模式变换器的设计分析

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红外与毫米波学报 2020年第5期39卷 567-575页

作者：边慧琦杜朝海潘石刘濮鲲北京无线电测量研究所北京100854 北京大学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

研究并设计了一种具有宽频带工作能力的太赫兹准光模式变换器。该准光模式变换器采用具有高效率特性的Denisov辐射器,工作在TE6,2模式,用于实现回旋管内的模式变换。由于Denisov辐射器的参数是影响准光模式变换器宽带性能的主要因素,因... 详细信息

研究并设计了一种具有宽频带工作能力的太赫兹准光模式变换器。该准光模式变换器采用具有高效率特性的Denisov辐射器,工作在TE6,2模式,用于实现回旋管内的模式变换。由于Denisov辐射器的参数是影响准光模式变换器宽带性能的主要因素,因此通过对辐射器参数的优化设计,达到增大模式变换器带宽的效果。使用自主开发的准光学模拟程序进行仿真,模式变换器中心频率为94 GHz,带宽达2 GHz。

关键词：太赫兹准光模式变换宽带

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法拉第滤光器在法拉第激光器领域研究进展

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计测技术 2023年第4期43卷 61-82页

作者：王志洋史田田刘子捷史航搏秦晓敏关笑蕾卢子奇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 合肥国家实验室安徽合肥230088

法拉第激光器是一种利用法拉第反常色散原子滤光器作为选频元件的新型外腔半导体激光器,原理上法拉第激光的输出波长随着激光二极管驱动电流及工作温度的变化,始终与原子跃迁谱线相对应,可以将激光频率有效地锁定至原子跃迁谱线,实现窄... 详细信息

法拉第激光器是一种利用法拉第反常色散原子滤光器作为选频元件的新型外腔半导体激光器,原理上法拉第激光的输出波长随着激光二极管驱动电流及工作温度的变化,始终与原子跃迁谱线相对应,可以将激光频率有效地锁定至原子跃迁谱线,实现窄线宽的激光输出信号,并且短期与长期频率稳定性均较好。本文详细介绍了自1845年法拉第旋光效应提出以来,法拉第反常色散原子滤光器的发展历程,法拉第激光器的工作机理、发展历程以及性能优越性,并结合国内外的研究进展,介绍了法拉第激光发展各个阶段的技术瓶颈及相应的解决办法,同时展望了法拉第激光器未来在量子领域特别是量子精密测量领域的重要价值。

关键词：法拉第反常色散原子滤光器法拉第激光外腔半导体激光器频率稳定性

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等离子体电化学法制备金、银纳米颗粒与碳量子点的研究进展及关键问题

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力学学报 2023年第12期55卷 2938-2954页

作者：马雨彭雪王若愚秦晓茹张卿陈强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激光等离子体教育部重点实验室上海200240 厦门大学电磁声学研究院福建省等离子体与磁共振重点实验室福建省电子设计自动化工程研究中心电磁波科学与探测技术福建省高校重点实验室厦门市电子信息多物理场重点实验室福建厦门361005

通过高电压击穿气体可产生大量的自由电子和离子,形成对外大致呈电中性的气体放电等离子体,同时荷能粒子引发的各种过程会在等离子体中产生种类丰富的反应性物质.大气压低温等离子体具有非平衡特性,因此在低气体温度下可保持高反应活性... 详细信息

通过高电压击穿气体可产生大量的自由电子和离子,形成对外大致呈电中性的气体放电等离子体,同时荷能粒子引发的各种过程会在等离子体中产生种类丰富的反应性物质.大气压低温等离子体具有非平衡特性,因此在低气体温度下可保持高反应活性.当大气压低温等离子体与溶液接触时,可形成等离子体电化学系统.在等离子体−液体界面存在电荷和物质转移,可引发一系列物理化学及电化学过程,从而使得等离子体电化学系统可广泛应用于多种领域,纳米材料合成即是其众多应用之一.当前,已有大量的研究利用等离子体电化学法合成纳米材料,也存在相关的综述文章,但缺乏聚焦于金、银纳米颗粒与碳量子点相关的综述,因此我们在此综述了近年来采用等离子体电化学方法制备金、银纳米颗粒与碳量子点的研究成果.首先介绍了等离子体电化学方法,接着考察了制备金、银纳米颗粒与碳量子点的实验结果及其应用的进展,最后讨论了当前研究中遇到的问题与挑战,并提出了解决方案.

关键词：等离子体电化学大气压低温等离子体金、银纳米颗粒碳量子点

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主动光钟研究进展

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计测技术 2023年第3期43卷 1-16页

作者：张佳史田田缪健翔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 合肥国家实验室安徽合肥230088

自2005年至今,主动光钟经过了近20年的发展。主动光钟利用原子系综作为增益介质,其受激辐射可直接作为钟激光信号。因为主动光钟工作在坏腔区域,因此具有腔牵引抑制和窄线宽两个显著的优点,可以有效克服被动光钟存在的腔长热噪声问题。... 详细信息

自2005年至今,主动光钟经过了近20年的发展。主动光钟利用原子系综作为增益介质,其受激辐射可直接作为钟激光信号。因为主动光钟工作在坏腔区域,因此具有腔牵引抑制和窄线宽两个显著的优点,可以有效克服被动光钟存在的腔长热噪声问题。由于其优越的性能,主动光钟受到了国内外同行的广泛关注。根据实现方式不同,本文将主动光钟划分为原子束型主动光钟、基于激光冷却和光晶格囚禁的主动光钟、原子束及光晶格“复合型”主动光钟、法拉第主动光钟、离子阱囚禁型主动光钟以及热原子气室型主动光钟。对于不同类型的主动光钟,本文详细介绍了其实验及理论研究进展,并分析其优劣。最后,分析了主动光钟在精密测量领域的应用并展望了主动光钟的发展方向,为推动主动光钟的广泛应用提供借鉴。

关键词：主动光钟坏腔激光腔牵引抑制效应精密光谱学

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硅基光电子及其前沿进展(特邀)

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光学学报(网络版) 2024年第6期1卷 21-38页

作者：周治平陈卫标冯俊波杨丰赫马德岳何希文李德钊侯辉煌帅友强崔伟龙杭州爱杰光电科技有限公司浙江杭州311400 中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800 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 重庆联合微电子中心有限责任公司重庆400030 张江实验室上海201210

在后摩尔时代的今天,以小型化和集成化为显著特征的微电子系统和以大传输容量为优势的光电子系统均已接近发展的极限。硅基光电子(SBO)芯片得益于成熟的CMOS工艺,能将微电子系统与光电子系统大规模地集成在一个硅衬底上,是满足信息系统... 详细信息

在后摩尔时代的今天,以小型化和集成化为显著特征的微电子系统和以大传输容量为优势的光电子系统均已接近发展的极限。硅基光电子(SBO)芯片得益于成熟的CMOS工艺,能将微电子系统与光电子系统大规模地集成在一个硅衬底上,是满足信息系统小型化、功能化、大规模以及低功耗等发展需求的最佳解决方案之一。本文从信息技术的基本要素出发,简述微电子、光电子的发展历程,论证SBO技术的必然性及其对信息系统小型化的关键赋能作用,并进一步阐述其近年来取得的一些重要进展,分析在大算力需求背景下的光互连、光电传感和光电计算这三个典型应用,以期为相关领域的研究人员提供有价值的参考,推动SBO技术在信息技术发展中的进一步探索与应用。

关键词：硅基光电子光电集成光电计算光互连人工智能

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深地旋转地震观测：估算相速度与后方位角

深地旋转地震观测：估算相速度与后方位角

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2022年中国地球科学联合学术年会

作者：陈畅王赟操玉文郭丽中国地质大学(北京)"多波多分量"研究组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中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院

地震旋转运动在天然地震和工程地震领域都有着广泛的研究和应用价值(王赟等,2021)。近年来,随着旋转地震观测仪器的进步,旋转运动的研究得到了快速发展,被广泛用于面波相速度的估算、震源定位、波场分离等领域(Igel et al.,2007;孙丽霞...

地震旋转运动在天然地震和工程地震领域都有着广泛的研究和应用价值(王赟等,2021)。近年来,随着旋转地震观测仪器的进步,旋转运动的研究得到了快速发展,被广泛用于面波相速度的估算、震源定位、波场分离等领域(Igel et al.,2007;孙丽霞等,2021)。然而,与传统的平动分量相比,旋转分量能量相对较弱,对仪器精度与观测环境噪声的要求更高。

关键词：

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高精度硅基集成光学温度传感器研究

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中国光学 2021年第6期14卷 1355-1361页

作者：王艺蒙舒浩文韩秀友大连理工大学光电工程与仪器科学学院辽宁大连116024 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

传统温度检测在传感精度和响应时间等方面存在一定局限性,而基于热光效应的芯片级光电传感器不仅能够提升测量灵敏度和速度,也有利于降低系统复杂度和制造成本,近年来引起了人们广泛的关注。目前的集成温度传感器大多通过测量光学谐振... 详细信息

传统温度检测在传感精度和响应时间等方面存在一定局限性,而基于热光效应的芯片级光电传感器不仅能够提升测量灵敏度和速度,也有利于降低系统复杂度和制造成本,近年来引起了人们广泛的关注。目前的集成温度传感器大多通过测量光学谐振腔对宽谱光源或可调谐光源的光谱响应来提供精准快速的测量解决方案,但这种基于宽光谱检测的方案无法实现实时处理,且成本较高,信号后处理较复杂,难以实现系统的整体集成。本文针对以上问题,采用硅基集成微环阵列技术设计了快速高精度的温度测量方法,通过对不同温度下级联微环阵列对单频激光的不同响应,构建光电二极管输出响应与温度变化的单调关系,从而实现实时高精度温度测量。为了提升单频光下的温度传感范围,使用多微环级联结构,并基于该结构设计了一种包括光源、微环阵列、探测器阵列、信号后处理单元和输出数据单元的硅基集成温度传感系统。根据实际用途的不同,在保证低功耗低成本的同时,该系统可以通过分别对级联微环数量、中心谐振波长以及谐振峰半高宽的设计改变温度测量范围以及温度测量分辨率,拥有比较大的设计自由度以及灵活的测量范围。通过对微环阵列的优化设计,实现了响应范围覆盖-20~105℃、精度优于60 mK、响应时间优于20μs的精准快速测量的温度传感。

关键词：集成光学温度测量微环阵列集成传感器

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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 90-96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九峰山实验室工艺中心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7.3×10-3A/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1.8×10-2A/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SOIGC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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