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激光与光电子学进展 2024年第11期61卷 71-83页

作者：黄继莹万磊陈承渝陈玉萍李朝晖宁夏大学物理学院宁夏银川750021 暨南大学信息科学技术学院电子工程系广东广州510632 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 中山大学光电子信息处理芯片与系统广东省重点实验室广东广州510275 南方海洋科学与工程广东实验室广东珠海519000

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点,成为微波到光波高效转换的关键技术。总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展,重点关注其在微波光子信息处理领域的应用。首先,介绍了薄膜铌酸锂声光调... 详细信息

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点,成为微波到光波高效转换的关键技术。总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展,重点关注其在微波光子信息处理领域的应用。首先,介绍了薄膜铌酸锂声光调制器的基本原理。然后,回顾了近些年来薄膜铌酸锂声光调制器的关键研究成果,包括调制速度、调制效率、光机耦合系数等性能指标的提升和优化。最后,还探讨了薄膜铌酸锂声光调制器在滤波器、声光频移与激光雷达、隔离器、微波-光波转换方面的应用潜力,并对片上声光调制器的未来研究趋势进行了简单的展望。

关键词：薄膜铌酸锂声光调制光机耦合微波-光波转换

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混沌保密光通信研究进展

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通信学报 2020年第3期41卷 168-181页

作者：义理林柯俊翔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

针对混沌保密光通信的关键技术和最新的研究进展,首先介绍了基于不同非线性器件的混沌生成方法;然后重点研究了混沌光通信的研究前沿,包括如何提高安全性、如何提升混沌保密光通信的传输容量和距离;最后讨论了混沌保密光通信的局限性和... 详细信息

针对混沌保密光通信的关键技术和最新的研究进展,首先介绍了基于不同非线性器件的混沌生成方法;然后重点研究了混沌光通信的研究前沿,包括如何提高安全性、如何提升混沌保密光通信的传输容量和距离;最后讨论了混沌保密光通信的局限性和潜力,并对混沌保密光通信的关键技术和研究进展进行了总结。

关键词：混沌安全光通信时延消除

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通过等离激元皮米腔分子振动谱观测偶氮苯单分子化学过程

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激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 408-415页

作者：陈碧雯龙婧韩文华缪宜琛易会许文武高嶷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上海200240 宁波大学物理科学与技术学院物理系浙江宁波315211 新疆工程学院能源工程学院新疆乌鲁木齐830023 中国科学院上海应用物理研究所上海201800

基于等离激元增强机制的拉曼散射测量技术能够将分子的拉曼散射截面扩大几个数量级,在痕量物质鉴定和追踪领域中具有广阔的应用前景。当增强因子达到1010量级左右时,人们已经能够实现对单个分子的识别,而在单分子水平追踪物理和化学行... 详细信息

基于等离激元增强机制的拉曼散射测量技术能够将分子的拉曼散射截面扩大几个数量级,在痕量物质鉴定和追踪领域中具有广阔的应用前景。当增强因子达到1010量级左右时,人们已经能够实现对单个分子的识别,而在单分子水平追踪物理和化学行为也将获得比基于大量分子统计学行为的系综测量技术更加丰富和精细的观测结果。通过采用径向偏振激光激发纵向等离激元天线中的皮米腔热点,实现了对化学反应过程基于单分子振动光谱的实时精细观测。观察到了4-硝基苯硫醇二聚化为偶氮苯,以及单个偶氮苯分子从反式(Trans)构象短暂切换到顺式(Cis)并与金原子脱吸附的过程。该研究展现了等离激元皮米腔分子振动谱技术在单分子化学动力学研究中的部分潜力。

关键词：等离激元增强机制拉曼散射单分子皮米腔分子开关

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硅基微波光子波束形成器研究进展

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半导体光电 2022年第2期43卷 230-242页

作者：倪子恒陆梁军刘源彬陈建平周林杰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上海200240 上海交通大学平湖智能光电研究院浙江嘉兴314299

微波波束形成器是相控阵雷达、5G通信基站等射频发射系统中的核心器件。近年来硅基微波光子波束形成器以其带宽大、尺寸紧凑、重量轻、损耗低、抗电磁干扰等优势成为微波光子学中的研究热点之一。文章从微波光子波束形成的基本原理和性... 详细信息

微波波束形成器是相控阵雷达、5G通信基站等射频发射系统中的核心器件。近年来硅基微波光子波束形成器以其带宽大、尺寸紧凑、重量轻、损耗低、抗电磁干扰等优势成为微波光子学中的研究热点之一。文章从微波光子波束形成的基本原理和性能指标出发,总结了近年来应用于微波光子波束形成器的多种集成可调光学真延迟线结构和波束形成网络架构,并介绍了微波光子波束形成系统集成芯片和自动化控制的最新进展,最后对硅基微波光子波束形成器的未来发展进行了展望。

关键词：硅基光电子学微波光子光控波束形成网络光学延迟线

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低纹波因数、高形状因子的片上光学平顶滤波器

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光学学报 2021年第24期41卷 141-152页

作者：廖莎莎张甜甜刘继伟包航重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京211189 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

提出了一种基于绝缘体上硅的低纹波因数、高形状因子的片上光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型环谐振器辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪结构,可实现纹波因数(通带最大功率与最小功率之比)约0.11 dB、形状因子(3 dB带宽与20 dB带宽之比)... 详细信息

提出了一种基于绝缘体上硅的低纹波因数、高形状因子的片上光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型环谐振器辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪结构,可实现纹波因数(通带最大功率与最小功率之比)约0.11 dB、形状因子(3 dB带宽与20 dB带宽之比)约0.79、旁瓣抑制比约22.78 dB、插入损耗约0.22 dB、自由光谱范围(FSR)约5.22 nm的滤波谱线。在不改变结构的情况下,通过成比例缩小相关尺寸,滤波曲线的FSR可相应变化。当尺寸缩小为原来的58%时,FSR增加至11.17 nm、形状因子为0.81、插入损耗为0.21 dB、纹波因数和旁瓣抑制比分别约0.14 dB和16.83 dB。最后,模拟了小尺寸滤波器在实际制作中工艺误差对器件滤波性能的影响,并进一步提出和证明利用片上微型热电极对该器件进行加热可有效削弱此影响的结论。该平顶滤波器具有尺寸小、质量小、制造简单、工艺容差大、纹波因数低、形状因子高、损耗小等优势,可广泛应用于频率梳产生、光开关等光信号处理领域。

关键词：集成光学光子集成电路平顶滤波器跑道型微环谐振器

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面向信号与信息智能处理的光电融合与集成技术(特邀)

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红外与激光工程 2021年第7期50卷 5-7页

作者：邹卫文马伯文徐绍夫邹秀婷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智能微波光波融合创新中心上海200240

传统的信号、信息处理流程相对独立且繁琐,人工智能(AI)技术通过引入"信号变换+信息识别"的处理策略,提升了整体处理的智能化水平。然而,未来应用中信号与信息高度密集,要求更高的系统能效、更灵活的决策能力。文中提出了通... 详细信息

传统的信号、信息处理流程相对独立且繁琐,人工智能(AI)技术通过引入"信号变换+信息识别"的处理策略,提升了整体处理的智能化水平。然而,未来应用中信号与信息高度密集,要求更高的系统能效、更灵活的决策能力。文中提出了通过光电融合与集成技术有望实现信号与信息兼容一体的新型处理范式:利用光子与电子技术在电磁尺度、物理性质、实现方法等层面的互补优势,针对信号与信息整体进行直接处理,并且具有融合深层智能技术的潜力。回顾了光电融合形式下的新兴信号与信息处理体制,指出了光电混合集成对光电融合处理技术的重要支撑意义。

关键词：光电融合与集成技术光电智能处理技术光电混合集成技术

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基于聚合物波导的粗波分复用器设计制备技术研究

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光子学报 2025年第05期 67-75页

作者：于前程刘旭马麟吴金华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光织科技有限公司

提出了一种基于两级级联马赫曾德尔干涉仪结构的聚合物波导粗波分复用器。通过在弧形波导与直波导的连接处引入偏移并开展系统优化设计，降低了器件损耗约1.5 dB，实现了低至0.4 dB的通道间相对插入损耗。采用紫外光刻与湿法显影工艺，... 详细信息

提出了一种基于两级级联马赫曾德尔干涉仪结构的聚合物波导粗波分复用器。通过在弧形波导与直波导的连接处引入偏移并开展系统优化设计，降低了器件损耗约1.5 dB，实现了低至0.4 dB的通道间相对插入损耗。采用紫外光刻与湿法显影工艺，实现了聚合物粗波分复用器制备。实验结果表明，制备得到的粗波分器件具有良好的中心波长精度，所有信道的中心波长偏差均小于0.5 nm，最小额外插入损耗为2.7 dB,3 dB带宽20 nm左右。此外，该器件具有良好的温度稳定性。由室温加热至150℃时的中心波长偏移小于1.8 nm。提出的聚合物波导粗波分复用器在高速板级光互连中具有良好的应用前景。

关键词：聚合物波导马赫曾德尔干涉仪紫外光刻粗波分复用光互连

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高速光接入网中的人工智能算法与系统架构研究

高速光接入网中的人工智能算法与系统架构研究

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2024第二届光通信与光电器件发展论坛暨2024第二届光纤材料与激光器件及技术发展论坛

作者：徐永鑫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

2021 年,lTU-T 50G PON 系列标准正式发布,各大设备厂商也推出了各自的产品与解决方案。下一代接入网速率预计达到100Gbps 及以上,架构也更多关注相干检测方案。该报告首先回顾了高速直调直检PON 的研究进展,运用人工智能算法探索系统...

2021 年,lTU-T 50G PON 系列标准正式发布,各大设备厂商也推出了各自的产品与解决方案。下一代接入网速率预计达到100Gbps 及以上,架构也更多关注相干检测方案。该报告首先回顾了高速直调直检PON 的研究进展,运用人工智能算法探索系统的性能极限,包括极简神经网络均衡算法及其实时实现,端到端深度学习的通信系统框架设计;然后介绍下一代点到多点相干PON 的关键技术挑战和研究进展,包括锁频激光器和极简相干架构设计。

关键词：

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面向通感一体系统的耐弯三芯光纤

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光通信技术 2024年第1期48卷 80-84页

作者：张泽霖秦钰周慧许维维蒋新力马麟沈一春肖力敏中天科技精密材料有限公司江苏南通226009 复旦大学信息科学与工程学院上海200433 中天科技集团有限公司江苏南通226463 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

为了同时兼顾狭小空间下的光纤数据通信与环境感知,设计并制备了一种面向通感一体系统的耐弯三芯光纤。该光纤采用三角形纤芯排布和深掺氟折射率沟道结构,标准外径为125μm,优化了O波段(1260~1360 nm)的传输特性,具有与G.657.A1光纤相... 详细信息

为了同时兼顾狭小空间下的光纤数据通信与环境感知,设计并制备了一种面向通感一体系统的耐弯三芯光纤。该光纤采用三角形纤芯排布和深掺氟折射率沟道结构,标准外径为125μm,优化了O波段(1260~1360 nm)的传输特性,具有与G.657.A1光纤相似的布里渊增益谱(BGS)分布。测试结果表明:在1310 nm波长处,芯层的平均损耗为0.58 dB/km,平均芯间串扰低于-50 dB/km;当最小弯曲半径R=10 mm且缠绕50圈时,光纤的弯曲损耗低于0.1 dB。

关键词：三芯光纤弯曲损耗受激布里渊散射快速测量数据通信

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光纤扰动信号识别的可解释性特征选择方法

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光学学报 2024年第21期44卷 74-83页

作者：孙敏方捻上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海200444

特征选择对基于机器学习方法的相敏光时域反射仪(φ-OTDR)系统的扰动信号的识别具有重要意义。提出一种高效的、具有可解释性的特征选择方法。该方法利用机器学习可解释性方法[沙普利加和解释(SHAP)]量化特征对模型的贡献,并按特征重要... 详细信息

特征选择对基于机器学习方法的相敏光时域反射仪(φ-OTDR)系统的扰动信号的识别具有重要意义。提出一种高效的、具有可解释性的特征选择方法。该方法利用机器学习可解释性方法[沙普利加和解释(SHAP)]量化特征对模型的贡献,并按特征重要性进行排名,选择若干重要的特征构建特征子集。利用北京交通大学的开源数据集,提取6种扰动事件的22种特征,并构建4种常用的分类模型进行信号识别。在保证识别准确率的前提下,根据模型的特征重要性排名结果的差异性,选择不同数量的特征重新训练模型后,识别时间均有不同程度的减少,识别性能获得不同程度的提升,其中随机森林的性能最优,平均识别准确率提高到96.5%,且单个样本的平均识别时间减少19.3%。在选择同样数量的特征条件下,所提方法的平均识别准确率均高于其他方法。实验结果证实了所提可解释性特征选择方法的优越性和可靠性。

关键词：传感器相敏光时域反射仪信号识别特征选择机器学习可解释性

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