检索结果-内蒙古大学图书馆

时间频率学报 2018年第3期41卷 171-178页

作者：孙富宇马杰侯冬黄显核电子科技大学自动化工程学院时频测量与控制研究中心成都611731 中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院时间频率基准重点实验室西安710600

近年来,基于原子精密谱的微波测量引起了极大关注,由此诞生了原子微波电场计、原子微波磁场计和原子微波功率标准等。原子微波探测技术是一种本质上的新技术,它把微波场强通过基本物理常量与拉比频率直接联系起来,进而实现电磁量的国际... 详细信息

近年来,基于原子精密谱的微波测量引起了极大关注,由此诞生了原子微波电场计、原子微波磁场计和原子微波功率标准等。原子微波探测技术是一种本质上的新技术,它把微波场强通过基本物理常量与拉比频率直接联系起来,进而实现电磁量的国际单位制溯源。这种新型微波测量技术的最大优势在于不需要校准,且其理论测量准确度远高于传统电子微波测量技术。主要综述了基于不同量子理论的微波场测量技术的基本原理、测量方法和研究现状,并简要地讨论了其未来发展方向。

关键词：原子微波测量拉比频率微波电场计微波磁场计

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基于级联延迟干涉结构的可重构光学滤波器

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光通信研究 2015年第6期6期(21)卷 16-19页

作者：李瑞菲周林杰陈建平上海交通大学电子工程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

文章提出了一种基于多级级联延迟干涉结构的可重构光学滤波器,可实现滤波带宽的调节。该级联干涉结构可重构为两类滤波器:一类为单次延迟干涉器,通过增加延迟量可实现滤波周期和带宽的调节;另一类是多次延迟干涉器,通过改变级联级数和... 详细信息

文章提出了一种基于多级级联延迟干涉结构的可重构光学滤波器,可实现滤波带宽的调节。该级联干涉结构可重构为两类滤波器:一类为单次延迟干涉器,通过增加延迟量可实现滤波周期和带宽的调节;另一类是多次延迟干涉器,通过改变级联级数和光开关的分光比可实现固定滤波周期的带宽调节。采用传输矩阵方法建立了该延迟干涉滤波器的理论模型并进行了模拟仿真。二次和三次延迟干涉器测试结果表明,阻带滤波带宽变化大于1/3个滤波周期。

关键词：光学器件集成光子器件可调光滤波器

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基于Neuroptica的光学神经网络仿真实验设计

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实验室研究与探索 2023年第11期42卷 135-140页

作者：卢瑾苏豪宇王艳任宏亮浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023 浙江工业大学信息工程学院杭州310023

光学神经网络光电子技术与神经网络模型,有望突破传统电子神经网络计算速度和网络功率效率低的技术瓶颈。为解决教学活动中缺乏实际演示案例问题,设计了利用光学神经网络进行手写数字识别实验。利用光学神经网络芯片级仿真平台Neuroptic... 详细信息

光学神经网络光电子技术与神经网络模型,有望突破传统电子神经网络计算速度和网络功率效率低的技术瓶颈。为解决教学活动中缺乏实际演示案例问题,设计了利用光学神经网络进行手写数字识别实验。利用光学神经网络芯片级仿真平台Neuroptica构建手写数字识别系统,学生在不同参数下训练模型进行对比实验,也可自主编程设计ONN模型实现其他机器学习任务以验证模型的优劣。

关键词：光电子技术光学神经网络马赫曾德干涉仪手写数字识别

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基于非正交多址和卷积神经网络的光接入网

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激光与光电子学进展 2022年第13期59卷 188-194页

作者：邓鹏程王睿杨慧易安林西南交通大学信息科学与技术学院四川成都610031

针对下一代光接入网,提出了一种基于功率域非正交多址的扩容无源光网络方案。传统的功率域非正交多址网络基于信道估计函数,采用串行干扰消除(SIC)算法进行解调和恢复,需要精确的信道估计,存在差错传播效应。针对该问题,提出了基于修正... 详细信息

针对下一代光接入网,提出了一种基于功率域非正交多址的扩容无源光网络方案。传统的功率域非正交多址网络基于信道估计函数,采用串行干扰消除(SIC)算法进行解调和恢复,需要精确的信道估计,存在差错传播效应。针对该问题,提出了基于修正卷积神经网络(CNN)的信号接收方案,利用大量数据独立拟合各用户信道函数,打破了SIC解调算法中用户间的依赖链,提升了系统的传输性能和公平性。结果表明,在扩容功率域非正交多址无源光网络中,相比传统SIC解调算法,基于修正CNN的接收方案对远端用户(传输60 km)和近端用户(传输20 km)的传输性能可分别提升约0.5 dB和1.7 dB,且其公平性指数更接近1。

关键词：光通信功率域非正交多址卷积神经网络串行干扰消除扩容无源光网络

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光学环形谐振器中的模式调控机理研究

光学环形谐振器中的模式调控机理研究

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作者：马锴哈尔滨工业大学

学位级别：博士

光学环形谐振器是光电领域的一种重要构成器件,也是光电子芯片发展中不可或缺的一部分。由于其具有结构灵活紧凑、天然的波长选择性、局域光场增强效应以及良好的平台兼容性等优势,现已被广泛地应用于光学非线性、光学传感、光通信、快... 详细信息

光学环形谐振器是光电领域的一种重要构成器件,也是光电子芯片发展中不可或缺的一部分。由于其具有结构灵活紧凑、天然的波长选择性、局域光场增强效应以及良好的平台兼容性等优势,现已被广泛地应用于光学非线性、光学传感、光通信、快慢光以及量子光学等领域,具有极高的理论和应用研究价值。传统环形谐振器的输出响应早已无法满足现代化应用场景下的多种需求,因而近些年来研究人员提出了多种新型环形谐振器,通过对光场模式的调控实现了波分复用、慢光延迟、光缓冲、量子信息传输以及光学计算等一系列实际的应用。然而目前光学环形谐振器的研究主要集中于非反馈式的结构,对反馈式环形谐振器的研究较少,在多个谐振模式存在时系统结构不够简明,且模式调控的方法还有待进一步研究。针对以上问题本论文拟探索不同环形谐振器结构中谐振模式的物理机理,研究谐振模式的调控方法,简化整体结构用以提升光学环形谐振器的性能。本文基于法诺、电磁感应透明以及奥特勒汤斯分裂等环形谐振器中的典型物理现象,提出了新的反馈式环形谐振结构,研究了不同结构中模式调控的物理机理并进行了实验验证。具体开展了以下工作:利用传输矩阵法和时域模式耦合理论分别研究了双波导耦合单环的上下载型滤波器特性,分析了三种耦合状态下环形谐振器的透射响应。研究了两种反馈式环形谐振器的基本特性,重点分析了反馈波导的损耗和相位在模式调控中所起的作用,并给出了不同谐振器结构的应用场景。针对多个谐振模式存在时的模式独立调控问题,提出了一种非对称反馈式环形谐振器结构,研究了调控区域与非调控区域的隔离方法。通过非对称反馈式结构的设计,两反馈式环形谐振器的透射方程能够相互分离,实现了两谐振器各自模式的独立调控。分析了谐振模式独立调控下的透射谱线特性,理论上探索了实现多个透明窗的方法,并最终实现了单谐振谷内3个透明窗的输出效果,可以用于光学存储与光学计算。针对实现双法诺现象的结构复杂、调控器件多的问题,提出了一种双端口输出的反馈式环形谐振器,实现了需要4个环形谐振器才能得到的反对称双法诺输出效果,免除了额外的相位和波长调控器件。利用时域模式耦合理论研究了两个端口的输出响应,分析了整体结构中的光场传输过程,理论上解释了形成的法诺谐振和类电磁感应透明谐振的物理机理。实验中得到了两输出端口反对称双法诺的现象,实现了0.102自由光谱范围内23.7d B消光比线性变化的结果,并提出了增强其性能的方法,这样的结果可以用于光学强度传感以及激光器的波长监测。针对实现奥特勒汤斯分裂的系统复杂且不够稳定的问题,研究了单模打结光纤微环实现奥特勒汤斯分裂现象的方法。探索了打结微环在光纤过渡区域的物理特性,利用传输矩阵法建立了整体光场传播的物理模型。实验中研究了打结微环的透射响应,利用光纤探针调控微环参数,实现了单谐振谷内2个透明窗的效果,研究表明奥特勒汤斯分裂现象源自于2个同阶但不同偏振态的模式分裂。本文中实现了多个谐振模式存在情况下模式独立调控的效果,解决了调控区域与非调控区域的串扰问题。优化了反对称双法诺结构,避免了额外的调控器件。首次在打结光纤微环中观测到了奥特勒汤斯分裂现象,相比其它观测到这种现象的系统,结构简单稳定,且易与其他系统集成。以上的研究成果对于光学环形谐振器在光通信、光学传感、半导体激光器波长监测以及快慢光领域的进一步发展提供了参考。

关键词：环形谐振器反馈波导模式独立调控反对称双法诺模式分裂

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硅基表面等离子体狭缝波导的光子集成器件研究

硅基表面等离子体狭缝波导的光子集成器件研究

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作者：王逸伦华中科技大学

学位级别：博士

移动互联网的飞速发展,数据量呈爆炸性增长,要求光纤通信网络的容量不断提高。光纤通信网络中的光电子器件朝着大带宽、小型化、集成化的方向发展。硅基光子学器件具有与互补金属氧化物半导体工艺兼容、可大规模制作的优点,在光纤通信... 详细信息

移动互联网的飞速发展,数据量呈爆炸性增长,要求光纤通信网络的容量不断提高。光纤通信网络中的光电子器件朝着大带宽、小型化、集成化的方向发展。硅基光子学器件具有与互补金属氧化物半导体工艺兼容、可大规模制作的优点,在光纤通信领域被广泛研究。表面等离子体光子学器件能够突破光学衍射极限的限制,可以将光场限制在深度亚波长量级,增强光与物质的相互作用,大大减小光器件尺寸,具有实现大带宽、小尺寸以及高集成度光电器件的潜力。针对光电器件大带宽、小尺寸、集成化的发展需求,本文以硅基表面等离子体狭缝波导(PSW)结构为主要研究对象,研究了硅基PSW结构和石墨烯结合的光电探测器、偏振复用的光接收芯片以及相干光接收芯片,取得的主要成果有以下几个方面:(1)利用超小尺寸PSW与微腔结构,研究了可调谐的表面等离激元诱导透明现象。采用硅-表面等离子体锥形耦合器结构,理论和实验上实现了光从硅波导到PSW的高效耦合,为后续硅基PSW器件的研究奠定了基础。(2)提出了一种基于光电导效应、工艺简单、高性能的石墨烯-PSW光电探测器的实现方案。该方案中,采用PSW结构中对称的金属作为微波电极以及石墨烯干法转移工艺,实现了简化的两步光刻工艺制作流程;利用PSW增强光与石墨烯的相互作用,使探测器有效探测区域尺寸仅为100 nm×7μm,响应度大于0.13 A/W;得益于PSW的超小尺寸与石墨烯的超快载流子迁移率,探测器理论计算带宽大于120 GHz,实验测试带宽大于70 GHz,并实现了72 Gbit/s高速信号的接收。(3)研究了直接检测机制下石墨烯-PSW探测器接收容量提升的方法。首先通过对石墨烯光电探测器工艺制作的优化,实现了大规模石墨烯光电探测器的制作。然后利用偏振复用技术,结合汇聚型二维光栅耦合器和双通道石墨烯-PSW探测器,实现了信道速率为224 Gbit/s的四阶脉冲幅度调制信号的高质量接收。该偏振复用光接收机有效耦合区域仅为33μm×45μm,有效探测区域为2×15μm×100 nm。(4)实现了相干检测机制下超快石墨烯-PSW相干光接收机,进一步提升通信系统容量。该方案结合90°光混频器和四通道石墨烯-PSW探测器,实现了响应带宽大于67 GHz的相干光接收机。利用平衡探测原理,实现了信噪比提升的90 Gbit/s二进制相移键控信号的接收;利用相干探测机理,实现了200 Gbit/s正交相移键控和240 Gbit/s十六进制正交幅度调制信号的接收。最后采用反向设计方法,将90°光混频器尺寸缩小至4.8μm×4.2μm。

关键词：硅基光子学表面等离子体狭缝波导石墨烯光电探测器偏振复用相干光接收机光通信

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光锁相环及其应用

光锁相环及其应用

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全国第17次光纤通信暨第18届集成光学学术会议

作者：董毅谢玮霖秦杰周潜石宏宵周海军祝尊振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

光学锁相环(OPLL)是一种利用电反馈控制方法对光信号的频率及相位进行锁定的技术,其目的是实现两个或多个不同的光载波之间相位的同步。光学锁相环以其能够主动抑制激光器的相位噪声、以及体积小、功耗低等特点,在相干光通信、相干光测... 详细信息

光学锁相环(OPLL)是一种利用电反馈控制方法对光信号的频率及相位进行锁定的技术,其目的是实现两个或多个不同的光载波之间相位的同步。光学锁相环以其能够主动抑制激光器的相位噪声、以及体积小、功耗低等特点,在相干光通信、相干光测量、微波光子学和相干功率合成等领域具有重要的应用需求。本文介绍了光学锁相环技术的应用背景和基础理论,重点分析了零差和外差光锁相环的特点及其应用场合;讨论了环路带宽、相位余量等环路参数对锁相环稳态误差、噪声性能和系统稳定性的影响;比较了基于不同激光调频方式的光压控振荡器的性能。在光学锁相环应用方面,重点介绍了光锁相环技术在光调频连续波(OFMCW)测量和空间激光通信中的应用以及最新的研究成果。介绍了基于外差式光学锁相环的宽范围扫频窄线宽激光的生成方法,以及光学锁相环在激光动态线宽压缩方面的关键性作用。介绍了基于科斯塔斯光学锁相环的高灵敏度零差相干光接收技术。

关键词：光学锁相环光锁相环相干光

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集成热光和电光调节功能的硅基16x16无阻塞光交换芯片

集成热光和电光调节功能的硅基16x16无阻塞光交换芯片

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全国第17次光纤通信暨第18届集成光学学术会议

作者：周林杰陆梁军赵硕义李祖湘李东陈建平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

下一代光通信的发展急需提高光通信系统传输容量和全光信号处理能力。集成化是光通信发展的必然趋势,它可以有效降低系统的复杂度和功耗。光开关是光交换节点信号处理中的核心器件之一,它可以实现光信号从多个源端口到多个目标端口的灵... 详细信息

下一代光通信的发展急需提高光通信系统传输容量和全光信号处理能力。集成化是光通信发展的必然趋势,它可以有效降低系统的复杂度和功耗。光开关是光交换节点信号处理中的核心器件之一,它可以实现光信号从多个源端口到多个目标端口的灵活连接。在全光开关中,光信号不

关键词：交换芯片光调节开关单元开关芯片光开关光通信相位误差光栅耦合器无阻塞