检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2024年第1期44卷 420-429页

作者：金哲怡毕美华滕旭阳胡淼杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018 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

提出了一种基于多波长分组的无源光网络系统监测方案,用于解决基于反射型的故障监测方案中用户之间易发生因干扰导致的链路状态误判的问题。该方案将不同波长分配到不同组,实现不同光网络单元(ONU)组之间的识别,从而避免不同组成员之间... 详细信息

提出了一种基于多波长分组的无源光网络系统监测方案,用于解决基于反射型的故障监测方案中用户之间易发生因干扰导致的链路状态误判的问题。该方案将不同波长分配到不同组,实现不同光网络单元(ONU)组之间的识别,从而避免不同组成员之间的干扰。在此基础上,将与光路终端距离相近的ONU分配到不同组内,以此降低组内ONU发生相互干扰的概率。此外,还研究了用户数量、传输脉冲功率和脉冲宽度对该系统性能的影响。通过理论推导与仿真可知,在检测波长通道数为4、检测光脉宽为10-8s、用户数量为16、最大距离差为2 km的无源光网络系统用户中,检测信号的信噪比为9.06 dB,识别精度为2 m。这些结果表明,基于多波长分组的无源光网络监测系统方案能够支持对大容量无源光网络系统的监控,并且在易发生干扰的用户数量较多的情况下具有较好的性能。

关键词：光通信光编码故障监测用户分布信噪比信号干扰比

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基于薄膜铌酸锂的双偏振光学模式复用器(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 101-110页

作者：蒋永恒李星峰沈健肖恢芙袁明瑞张朴李颖弢张永苏翼凯田永辉兰州大学物理科学与技术学院甘肃兰州730000 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电子工程系上海200240

双偏振模式复用器由于只需要单个波长的激光源即可实现多信道复用,从而降低光链路的成本和功耗,目前已经受到研究人员的广泛关注。然而,由于绝缘体上铌酸锂(LNOI)平台中存在模式杂化现象,在该平台上制备双偏振模式复用器仍然具有一定的... 详细信息

双偏振模式复用器由于只需要单个波长的激光源即可实现多信道复用,从而降低光链路的成本和功耗,目前已经受到研究人员的广泛关注。然而,由于绝缘体上铌酸锂(LNOI)平台中存在模式杂化现象,在该平台上制备双偏振模式复用器仍然具有一定的挑战。本文在SiN-LNOI平台上提出并实验验证了具有6个数据通道的双偏振光学模式复用器,使用亚波长光栅调控不同模式的色散,以抑制模式杂化引入的串扰。所测得的器件插入损耗和模间串扰分别为3.1 dB和-10.1 dB。此外,成功演示了总净数据容量为1.52 Tbit/s的动态数据传输实验,这表明所提器件在未来高速大容量光通信中具有较大的应用潜力。

关键词：集成光学薄膜铌酸锂氮化硅偏振复用模式复用亚波长光栅

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高Q值、超窄带宽反向耦合型相移光栅

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光学学报 2023年第1期43卷 1-8页

作者：廖莎莎黄琮冯玉婷张伍浩赵帅刘真伟重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 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

相移光栅是光子集成电路的基本元件之一,被广泛应用于多种领域中。与传统的反射型相移光栅相比,反向耦合型相移光栅无需光环形器,易实现大规模集成。提出了一种高Q值、超窄带宽的反向耦合型相移光栅。利用光栅的Moire效应,通过将不同周... 详细信息

相移光栅是光子集成电路的基本元件之一,被广泛应用于多种领域中。与传统的反射型相移光栅相比,反向耦合型相移光栅无需光环形器,易实现大规模集成。提出了一种高Q值、超窄带宽的反向耦合型相移光栅。利用光栅的Moire效应,通过将不同周期的波导光栅组合在一起,实现了Q值为12893、3 dB凹陷带宽为0.12 nm的反向耦合型相移光栅。该相移光栅具有尺寸小、Q值高和凹陷带宽窄等优势,能被广泛应用于生物传感、激光器和波长滤波等领域中。

关键词：光栅相移光栅光子集成电路 Moire效应反向耦合型相移光栅硅光子学

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面向稀疏波分复用系统的超大带宽硅基光子滤波器

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光学学报 2023年第5期43卷 158-165页

大带宽光子滤波器被广泛应用于稀疏波分复用系统中,而在硅基芯片上实现结构紧凑、性能优良的超大带宽滤波器仍然是该领域研究的重点。提出一种基于光栅辅助反向耦合器的超大带宽硅基光子滤波器。利用窄波导更低有效折射率和更分散电场... 详细信息

大带宽光子滤波器被广泛应用于稀疏波分复用系统中,而在硅基芯片上实现结构紧凑、性能优良的超大带宽滤波器仍然是该领域研究的重点。提出一种基于光栅辅助反向耦合器的超大带宽硅基光子滤波器。利用窄波导更低有效折射率和更分散电场分布的性质,实现了带宽为92.9 nm、器件长度为250.6μm的超大带宽滤波器。该滤波器具有矩形度高、带宽大、损耗低等优势,能满足稀疏波分复用系统中解复用等需求。

关键词：集成光学稀疏波分复用硅光子学滤波器光子集成电路

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高速信号调制电压自适应的微环调制器波长锁定技术

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光通信技术 2024年

作者：王涵张文甲姜越何祖源上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室

由于光电器件制造工艺差异，微环调制器阵列中不同微环为了达到最佳调制效果，其所需高速信号调制电压各有差异，因此平均光功率与输入波长间关系可能会各不相同，从而各个微环的谐振波长锁定目标也不同。为了适应大规模微环调制器阵列... 详细信息

由于光电器件制造工艺差异，微环调制器阵列中不同微环为了达到最佳调制效果，其所需高速信号调制电压各有差异，因此平均光功率与输入波长间关系可能会各不相同，从而各个微环的谐振波长锁定目标也不同。为了适应大规模微环调制器阵列波长锁定的应用场景中不同调制电压带来的锁定目标差异，本文提出了一种高速信号调制电压自适应的微环调制器波长锁定技术，通过仿真和实验分析了高速信号调制电压对微环平均光功率与输入波长曲线的影响，并实验验证了基于STM32的调制电压自适应的波长锁定技术。

关键词：微环调制器波长锁定调制电压自适应平均光功率曲线光电融合

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基于卷积神经网络的双层生物组织光学参数反演研究

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激光与光电子学进展 2022年第6期59卷 257-264页

作者：鲍瑞刘庆文刘远远何祖源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

生物组织的吸收系数和散射系数与组织的生理状态相关,是检测人体健康状态的重要指标。当前双层生物组织模型的光学参数反演方案中,吸收系数和散射系数的预测精度受到上层组织厚度等参数的影响较大,限制了模型的实际应用范围。为此,提出... 详细信息

生物组织的吸收系数和散射系数与组织的生理状态相关,是检测人体健康状态的重要指标。当前双层生物组织模型的光学参数反演方案中,吸收系数和散射系数的预测精度受到上层组织厚度等参数的影响较大,限制了模型的实际应用范围。为此,提出一种对上层组织厚度等参数不敏感的吸收和散射系数反演方法。通过采集漫反射光信号的空间和时间分布信息,并利用卷积神经网络来反演双层生物组织的吸收系数和散射系数,在随机的上层组织厚度和折射率等参量下实现较高的吸收系数和散射系数反演精度。在仿真实验中,基于改进的蒙特卡罗模拟获得双层皮肤模型在不同空间探测位置处、不同时刻的漫反射光强信息,然后利用卷积神经网络实现对两层皮肤组织吸收系数和散射系数的预测。结果表明:在固定的上层组织厚度和折射率参数下,吸收系数和散射系数反演的平均相对误差均小于4%;而当上层组织厚度和折射率存在随机变化时,吸收系数和散射系数的平均相对误差仍小于8%。相较其他方法,所提的测量方案和反演算法进一步提升了反演精度和扩展了实际应用场景,为生物组织光学参数的无创测量提供了新思路。

关键词：生物光子学组织光学参数漫反射率蒙特卡罗模拟卷积神经网络

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基于差分进化和数字微扰的微环波长锁定系统

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激光与光电子学进展 2023年第23期60卷 266-272页

作者：田华麟张嘉杰邱辞源冯元华暨南大学信息科学技术学院广东广州510632 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

硅基微环谐振器由于其优异的光谱选择性、紧凑的占地面积和低功耗特性,被大量应用于光子集成领域。但是,由制造误差和硅基器件高热敏性引起的微环谐振波长偏移会导致工作状态不稳定,在实际应用中需要实现相应的波长锁定方案。提出了一... 详细信息

硅基微环谐振器由于其优异的光谱选择性、紧凑的占地面积和低功耗特性,被大量应用于光子集成领域。但是,由制造误差和硅基器件高热敏性引起的微环谐振波长偏移会导致工作状态不稳定,在实际应用中需要实现相应的波长锁定方案。提出了一种基于差分进化和数字微扰的微环波长锁定系统,以输出光功率为监测变量,在全局搜索阶段基于差分进化算法搜索最佳加热功率来定位目标信号波长,在局部锁定阶段基于数字微扰算法解调出误差信号,据此来增减加热功率以消除环境温度波动干扰。经过理论推导和实验验证,发现提出的差分进化算法搜索最佳加热功率的速度比传统的逐步扫描方式快4倍左右,实验验证了在400 s内、在环境温度变化5℃条件下微环谐振波长的稳定锁定。

关键词：硅基微环波长锁定差分进化数字微扰

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一种光纤端面表面等离激元微腔超声传感器的理论分析

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仪表技术与传感器 2024年第12期 5-11页

作者：陈瑞泽石天孙夏清杨天上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室

文中提出在单模光纤端面集成表面等离激元微腔和声压敏感薄层材料,以实现光纤探针式的高灵敏超声传感器。该传感器通过结合低弹性模量的声敏材料和表面等离激元的场增强效应来实现较高的声光耦合强度。同时,它还规避了采用超高Q值光学... 详细信息

文中提出在单模光纤端面集成表面等离激元微腔和声压敏感薄层材料,以实现光纤探针式的高灵敏超声传感器。该传感器通过结合低弹性模量的声敏材料和表面等离激元的场增强效应来实现较高的声光耦合强度。同时,它还规避了采用超高Q值光学微腔的传统技术路径,从而具有较高的抗环境干扰能力。文中建立了该器件的声学和光学理论模型,分析了声学频响特性和声光耦合特性,并指出器件的结构和参数可根据应用场景进行调节优化。

关键词：表面等离激元光纤端面传感器超声传感

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微纳光学中的光子自旋霍尔效应

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光学学报 2023年第16期43卷 34-49页

作者：冯娟王波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学院上海200240 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

光的自旋轨道耦合现象在微纳尺度的光与物质相互作用中几乎无处不在。偶极辐射等非傍轴光在空间传播中具有自发自旋轨道耦合,当光遇到各向异性结构、磁性结构、手性结构,以及具有波长尺度空间不均匀的结构时,自旋轨道耦合现象也时常发... 详细信息

光的自旋轨道耦合现象在微纳尺度的光与物质相互作用中几乎无处不在。偶极辐射等非傍轴光在空间传播中具有自发自旋轨道耦合,当光遇到各向异性结构、磁性结构、手性结构,以及具有波长尺度空间不均匀的结构时,自旋轨道耦合现象也时常发生。对光的自旋深入研究不仅有利于新光学现象的发掘,还为微纳光场操纵提供了新途径。近些年来,基于几何相位的超构表面在新型自旋光控制中展示出了很多重要应用,实现了多维度、多波长的激光自旋控制,产生了纠缠光子、自旋依赖的偏振热光源等,也发展了一些基于光自旋的超灵敏测量手段。相比而言,光与无序微纳结构相互作用的研究则较少。无序结构内在的随机性使得该体系的自旋轨道耦合变得复杂,光场的表征需要考虑统计特性,为测量、分析带来了一定挑战。此外,随机系统的光子自旋霍尔效应机理还没有完全清楚,随机几何相位涨落或者涡旋都能使光产生自旋霍尔效应,但是两者有很大的物理差异。因此,光子自旋霍尔效应与无序几何相位之间的规律还有待深入探索。首先介绍光的自旋概念、不同体系下的基本自旋轨道耦合现象,然后分析以超构表面为平台研究的二维随机体系对光自旋轨道耦合与光子自旋霍尔效应的影响,包括各向异性无序、磁光涨落、涡旋、随机偶极子辐射等产生的光自旋分离现象。这些研究和分析有利于将来用光自旋霍尔信号作为新的探测和控制手段,研究相互作用体系的相变与演化。

关键词：光自旋超构表面随机现象光学涡旋几何相位

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基于单个微环谐振器的小尺寸、低损耗二维光路由器

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光学学报 2022年第22期42卷 92-97页

作者：廖莎莎冯玉婷黄琮刘真伟重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 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

光路由器作为实现信号传输与数据交换的基本元器件,被广泛应用于片上光互连网络中。二维光路由器可以有效降低系统复杂度,并且可以满足片上光互连网络中多种拓扑结构对路由的需求。因此,提出一种基于单个微环谐振器的小尺寸、低损耗二... 详细信息

光路由器作为实现信号传输与数据交换的基本元器件,被广泛应用于片上光互连网络中。二维光路由器可以有效降低系统复杂度,并且可以满足片上光互连网络中多种拓扑结构对路由的需求。因此,提出一种基于单个微环谐振器的小尺寸、低损耗二维光路由器方案。所提方案仅采用单个微环谐振器,即可实现二维的路由切换。该二维光路由器的最大串扰为-11.65 dB,尺寸仅为100μm×65μm,具有结构简单、尺寸小等优势,可被广泛应用于信号处理系统、通信系统和互联系统中。

关键词：集成光学集成光学器件光路由器光互连网络硅光子学

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