检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于集成光子储备池的时间序列任务预测 (特邀)

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红外与激光工程 2024年第10期53卷 30-39页

作者：裴丽丁保钦白冰白博文隋娟王建帅宁提纲北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 光子算数(北京)科技有限责任公司北京100081 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

光子储备池因其反馈连接的拓扑结构,在时间序列任务中展现出巨大潜力,主要形式包括延时型、波导型、空间光型和空腔型储备池。其中,波导型集成光子储备池具有并行输入和高集成度的特点,在时间序列二进制任务中表现突出。然而,针对更复... 详细信息

光子储备池因其反馈连接的拓扑结构,在时间序列任务中展现出巨大潜力,主要形式包括延时型、波导型、空间光型和空腔型储备池。其中,波导型集成光子储备池具有并行输入和高集成度的特点,在时间序列二进制任务中表现突出。然而,针对更复杂的模拟数值预测任务,传统方法下的单个集成光子储备池因物理节点数量有限,导致计算性能不足。为解决这一问题,提出了一种32节点梅花形光子储备池芯片,外围节点作为输入输出节点,各输入节点通过强度调制引入非线性效应,接收不同的调制信号,各输出节点基于历史数据,采用向量自回归算法进行训练,从而实现更高效且精确的时间序列预测任务。研究结果表明:通过优化输入策略、芯片设计和训练算法,32节点集成光子储备池相较于传统延时型光子储备池,在预测任务中的RMSE和NMSE指标分别提升了两个和一个数量级,使波导型集成光子储备池在时间序列预测任务中成为有力竞争方法。

关键词：光子储备池时间序列预测集成光学向量自回归

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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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面向深地探测的光纤重力梯度仪测量原理与研制进展

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地球物理学报 2024年第2期67卷 809-819页

作者：王文伯陈彦钧朱兰鑫黄慧敏操玉文曹新宇周子奇周桐何妍时方朔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北京100871 北京大学软件与微电子学院北京102600 北京大学信息科学技术学院北京100871

发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速... 详细信息

发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速度计进行精密传感.本文设计了重力梯度原型样机,并利用ANSYS有限元仿真论证了其可行性与稳定性,在此基础上对光纤重力梯度原型样机进行了长达14天的连续静态测试,得到角加速度测量本底噪声低于3×10^(-10)rad·s^(-2)·Hz^(-1/2),对应重力梯度测量噪声达0.68 E·Hz^(-1/2).基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量没有对传感单元一致性的要求,无需复杂的环境控制与辅助设备,测试结果展现了其高灵敏度特性以及应用于深地探测的巨大潜力.

关键词：深地探测重力梯度光纤角加速度计

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窄线宽外腔半导体激光器研究进展

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 63-78页

作者：秦晓敏史田田王志洋史航博陈景标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量子电子学研究所北京100871 北京大学集成电路学院微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871 合肥国家实验室合肥230088

窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光... 详细信息

窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光器,分析各类激光器的基本结构与选频机制、介绍各自的优缺点以及国内外研究进展。其中,前三类激光器采用非量子器件进行频率选择,而法拉第激光器利用共振法拉第旋光效应选频,输出波长直接对应原子跃迁谱线,对激光二极管的电流与温度变化具有良好的鲁棒性。随后介绍外腔半导体激光器的应用情况,尤其是在精密测量领域中的典型应用。最后总结并展望窄线宽外腔半导体激光器的未来发展方向。

关键词：外腔半导体激光器法拉第激光器窄线宽精密测量外腔选频器件。

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天地算力网络中的异构资源协同博弈

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通信学报 2023年第12期44卷 15-27页

作者：张雨童彭煜明邸博雅宋令阳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 北京大学深圳研究生院信息工程学院广东深圳518055

为解决多卫星天地算力网络中的星间资源博弈,围绕计算、频谱域资源管理问题,设计了一种天地异构资源协同博弈机制。每颗卫星搭载一项计算任务,各任务间彼此独立,依赖用户设备从环境中获取原始数据,通过竞争网络中的计算/频谱资源实现数... 详细信息

为解决多卫星天地算力网络中的星间资源博弈,围绕计算、频谱域资源管理问题,设计了一种天地异构资源协同博弈机制。每颗卫星搭载一项计算任务,各任务间彼此独立,依赖用户设备从环境中获取原始数据,通过竞争网络中的计算/频谱资源实现数据卸载与计算。为提供高速数据服务,提出基于多智能体强化学习的分布式算法,以协调星间异构资源竞争,实现系统时延最小化。仿真表明,与现有方案相比,所提算法可获得更低的系统时延。

关键词：天地算力网络异构资源协同博弈多智能体强化学习

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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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集成微腔光梳色散调控技术研究进展(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第19期61卷 1-13页

作者：沈碧涛常华墐舒浩文王兴军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 北京大学教育部纳光电子前沿科学中心北京100871

集成微腔光梳技术,利用集成微腔内的光学非线性作用可在连续光泵浦下产生周期性光脉冲,其在频域上表现为等间隔的光学频率成分。与传统光梳相比,集成微腔光梳具有小型化、功耗低、重复频率大等优势,其独特的时频特性在推动传统光梳向片... 详细信息

集成微腔光梳技术,利用集成微腔内的光学非线性作用可在连续光泵浦下产生周期性光脉冲,其在频域上表现为等间隔的光学频率成分。与传统光梳相比,集成微腔光梳具有小型化、功耗低、重复频率大等优势,其独特的时频特性在推动传统光梳向片上化演进的同时,也可与波分复用技术结合,推动了片上集成并行化、大容量的信息传输、处理与感知。在微腔光梳的产生过程中,微腔的色散,即不同波长的光在腔内的群速度差异特性,具有决定性作用。面对不同的应用需求,不同的腔体色散设计至关重要。本文首先介绍了色散对光梳状态影响的研究进展,然后介绍了近年来集成微腔色散设计方面取得的进展,最后对当前的技术与问题进行总结,并对未来的发展进行展望。

关键词：集成光学光频梳集成微腔光梳色散

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