检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2022年第24期42卷 152-162页

作者：徐武邹喜华李沛轩周林杰潘炜闫连山李阳郑狄彭永良西南交通大学信息科学与技术学院四川成都611756 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

提出并实验验证了一种基于硅基片上光路由的大规模光载一体化接收机多天线全球导航卫星信号(GNSS)差分定位系统。该系统基于光载无线(RoF)分布式天线架构实现远端多点GNSS信号采集,并利用低损耗、大带宽、抗电磁干扰的RoF传输链路实现... 详细信息

提出并实验验证了一种基于硅基片上光路由的大规模光载一体化接收机多天线全球导航卫星信号(GNSS)差分定位系统。该系统基于光载无线(RoF)分布式天线架构实现远端多点GNSS信号采集,并利用低损耗、大带宽、抗电磁干扰的RoF传输链路实现远端采集GNSS信号的本地端集中式接收。在本地端处,利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的高速硅基光开关芯片实现不同监测节点光载GNSS信号的定时切换与差分解算,构建基于片上光路由的时分复用型一体化接收机多天线GNSS定位系统。在实验中,利用自主研制的1×8马赫-曾德尔干涉型热光硅基光开关芯片构建了具有5个远端监测节点的多天线GNSS定位实验系统,GNSS信号的RoF传输距离为10 km。实验结果表明,该光开关芯片模块的实时响应时间小于200μs,可在无需额外光放大的条件下稳定支撑10 km外5个远端监测节点的高精度定位,其在东(E)、北(N)、高(U)方向的定位精度均达到毫米量级。

关键词：光电子学微波光子学硅基光开关芯片全球导航卫星系统一体化接收机多天线高精度定位

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人工智能赋能的多功能光子处理系统

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半导体光电 2022年第1期43卷 21-30页

作者：邹秀婷徐绍夫邹卫文上海交通大学区域光纤通信网与新型光纤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

智能光子处理系统(IPS)融合了人工智能(AI)技术和光子技术,旨在实现智能、高速、大带宽、高性能的信号处理。IPS主要包括人工智能赋能的多功能光子处理系统、光子辅助的人工智能信号处理系统和基于神经拟态的光子处理系统。文章首先简... 详细信息

智能光子处理系统(IPS)融合了人工智能(AI)技术和光子技术,旨在实现智能、高速、大带宽、高性能的信号处理。IPS主要包括人工智能赋能的多功能光子处理系统、光子辅助的人工智能信号处理系统和基于神经拟态的光子处理系统。文章首先简要介绍了IPS的概念内涵,然后重点介绍作者所在课题组在人工智能赋能的多功能光子处理系统方面的研究进展,再进一步探讨人工智能赋能研究从不可解释逐渐走向可解释的发展趋势和必要性,接着介绍该课题组已开展的具有一定可解释性的人工智能赋能的光子处理系统研究,最后对全文进行总结。

关键词：智能光子处理系统人工智能深度学习赋能可解释

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利用全息法在偶氮聚合物薄膜中记录涡旋光场

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物理学报 2021年第5期70卷 146-153页

作者：陈天宇王长顺潘雨佳孙丽丽上海交通大学物理与天文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

利用全息技术在偶氮聚合物薄膜中记录了拓扑荷数q=–1,1,2,4的涡旋光场,并将记录的原始叉形光栅与计算全息光栅进行对比,对不同拓扑荷数涡旋光的记录速率和偶氮材料的可重复擦写性能进行了测试;记录完成后,将复现涡旋光与高斯光束干涉,... 详细信息

利用全息技术在偶氮聚合物薄膜中记录了拓扑荷数q=–1,1,2,4的涡旋光场,并将记录的原始叉形光栅与计算全息光栅进行对比,对不同拓扑荷数涡旋光的记录速率和偶氮材料的可重复擦写性能进行了测试;记录完成后,将复现涡旋光与高斯光束干涉,并与原始涡旋光和原始叉形光栅对比,分析了记录质量.实验结果表明:高阶涡旋光场的全息叉形光栅会在记录过程中发生劈裂,轻微劈裂的涡旋光束仍维持一个稳定的环状结构;全息记录过程中不同拓扑荷数的涡旋光束记录速率较为统一,偶氮材料可经过上百次的擦写而不出现疲劳;再现涡旋光与原始涡旋光在光强分布结构上保持高度一致,再现涡旋光的干涉条纹与原始涡旋全息光栅保持高度一致,涡旋光及其携带的拓扑荷信息可被有效记录和读取.

关键词：全息技术偶氮聚合物涡旋光拓扑荷

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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 2024年

作者：王兆璁权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、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... 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、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、高效率的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 雪崩光电探测器件与绝缘体上硅(SOI)光栅耦合器的直接键合集成。【方法】在研究方法上，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族雪崩光电探测器(APD)样片与SOI光栅耦合器(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-光栅耦合器的损耗之后，集成器件的响应度约1.8 × 10-2A/W(@-25 V)。【结论】文章的工作验证了基于微转印方法实现III-V族雪崩光电探测器与SOI波导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光电探测器与SOI光栅耦合器通过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，以此简化微转印工艺的实施流程而提高集成效率。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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光纤分布式声波传感器原理与应用

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激光与光电子学进展 2021年第13期58卷 3-17页

作者：何祖源刘庆文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

基于光纤的分布式声波传感器(DAS)是近十余年来发展最快的光纤传感技术之一,它能够以高采样率同时获取光纤链路上多个位置处机械振动的波形,从而获取周围环境的丰富信息,在周界围栏安防、油气资源勘探、地震波形检测等领域具有巨大的应... 详细信息

基于光纤的分布式声波传感器(DAS)是近十余年来发展最快的光纤传感技术之一,它能够以高采样率同时获取光纤链路上多个位置处机械振动的波形,从而获取周围环境的丰富信息,在周界围栏安防、油气资源勘探、地震波形检测等领域具有巨大的应用潜力。将介绍DAS的基本原理,包括3种适合在长距离光纤中定位后向瑞利散射(RBS)信号的反射仪技术和2种利用RBS信号恢复振动波形的方法,介绍DAS系统的两类典型应用,最后讨论DAS技术的发展趋势。

关键词：光通信光纤传感器分布式声波传感光反射仪技术瑞利散射

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超紧凑硅基混合表面等离激元光场窄化器件的实验研究

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物理学报 2022年第19期71卷 266-271页

作者：孙鹏斐朱科建许鹏飞刘兴鹏孙堂友李海鸥周治平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 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室桂林541004 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

本文设计、制备了一种基于硅基光电子技术的超紧凑混合表面等离激元光场窄化器件,并验证了器件的纳米聚焦性能.实验结果表明,该光场窄化器件利用了长度约为1.23μm的锥形渐变结构,将硅条形波导中的光场聚焦到硅基混合表面等离激元波导中... 详细信息

本文设计、制备了一种基于硅基光电子技术的超紧凑混合表面等离激元光场窄化器件,并验证了器件的纳米聚焦性能.实验结果表明,该光场窄化器件利用了长度约为1.23μm的锥形渐变结构,将硅条形波导中的光场聚焦到硅基混合表面等离激元波导中,在1550 nm的近红外波段最高可实现约20倍的非谐振光场增强效应.结构简单,性能优异的硅基混合表面等离激元光场窄化器件,在光场操控、光传感、非线性光学器件、光相变存储等领域中具有潜在的应用价值.

关键词：硅基光电子硅基混合表面等离激元片上纳米聚焦大规模光电子集成

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基于被动相位噪声补偿的自由空间光学频率传递

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导航定位与授时 2023年第3期10卷 66-71页

作者：仇子昂胡亮周子杰薛瑞旻陈建平吴龟灵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

针对自由空间光信号传输更易受到环境影响的特点，提出了一种被动相位噪声补偿技术。该方法利用探测往返传输的光信号与发射端参考信号拍频获得链路引入的相位噪声，在发射端通过声光移频器（acousto-optic modulator, AOM）对待传递信... 详细信息

针对自由空间光信号传输更易受到环境影响的特点，提出了一种被动相位噪声补偿技术。该方法利用探测往返传输的光信号与发射端参考信号拍频获得链路引入的相位噪声，在发射端通过声光移频器（acousto-optic modulator, AOM）对待传递信号移频取共轭即可在接收端获得相位稳定的光学频率信号。该方法避免了使用复杂的鉴相和伺服控制电路，使系统具有更快的补偿速度且没有鉴相范围的限制。实验结果表明，150 m的室外自由空间链路的平均时间1 s的附加频率不稳定度约为1.9×10-16,平均时间1 000 s的附加频率不稳定度约为4.6×10-19。该相位噪声补偿技术为高精度的自由空间光学频率传递提供了一个简单可靠的方案。

关键词：自由空间光学频率传递被动相位噪声补偿高精度时间频率传递光钟计量学

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单像素成像理论与方法(特邀)

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红外与激光工程 2021年第12期50卷 1-14页

作者：翟鑫亮吴晓燕孙艺玮石剑虹曾贵华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量子感知与信息处理研究中心上海200240

单像素成像技术是一种可通过无空间分辨能力的单像元探测器来获取目标图像信息的新型成像技术,与传统"所见即所得"的光学成像技术相比具有高灵敏、抗干扰和高分辨等一系列优点,在遥感探测、国防军事和生物医学等领域有着广阔... 详细信息

单像素成像技术是一种可通过无空间分辨能力的单像元探测器来获取目标图像信息的新型成像技术,与传统"所见即所得"的光学成像技术相比具有高灵敏、抗干扰和高分辨等一系列优点,在遥感探测、国防军事和生物医学等领域有着广阔的应用前景。近年来,随着计算能力的提升和光电器件的发展,单像素成像受到越来越多学者们的关注。简要回顾了单像素成像的发展历程,详细介绍了单像素成像的基本原理、调制矩阵设计、图像恢复算法等方面的研究进展,并对其应用场景和未来发展趋势进行了总结和展望。

关键词：单像素成像鬼成像压缩感知图像恢复

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基于CL-IPPM的单光源逆向调制自由空间光通信系统

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光电子．激光 2022年第2期33卷 208-216页

作者：陈天宁杨国伟滕旭阳毕美华杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310016 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

在单光源逆向调制(modulating retro-reflector,MRR)自由空间光通信(free-space optical,FSO)系统中,光收发端在接收MRR端上行再调制信号时,会受到自身下行信号的串扰,导致系统误码率性能恶化。本文提出采用组合逻辑(combinatorial logi... 详细信息

在单光源逆向调制(modulating retro-reflector,MRR)自由空间光通信(free-space optical,FSO)系统中,光收发端在接收MRR端上行再调制信号时,会受到自身下行信号的串扰,导致系统误码率性能恶化。本文提出采用组合逻辑(combinatorial logic,CL)反向脉位调制(inverse pulse position modulation,IPPM)方案来消除下行信号对上行再调制信号的串扰,进而降低单光源MRR FSO通信系统误码率。本项研究设计了基于CL-IPPM的单光源MRR FSO通信实验装置,进行了仿真及全双工通信实验。实验结果表明,使用CL-IPPM方案的单光源MRR FSO系统增益约5 dB。同时,光收发端和MRR端均采用IPPM时,CL-IPPM方案可获得较好的误码率性能。此外,本文利用微角锥棱镜阵列的伪相位共轭特性来提升该系统的鲁棒性,将CL-IPPM方案与微角锥棱镜阵列结合应用于单光源MRR FSO通信系统,可实现弱/中湍流强度下误码率为10^(-3)以下的全双工通信。

关键词：组合逻辑逆向调制大气湍流自由空间光通信微角锥棱镜阵列

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面向板级光互连应用的柔性聚合物波导的制备及其性能评价

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光学学报 2022年第5期42卷 189-196页

作者：刘晓锋王国栋姚腾飞李永凯马麟缪桦孙蓉中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055 深南电路股份有限公司广东深圳518117 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

现有的柔性波导器件存在加工制备难、机械柔韧性有限、可靠性程度低等难题。基于中性面理论,以聚酰亚胺(PI)薄膜为衬底,设计并制作了具有三明治叠层结构的柔性多模聚合物波导,通过多层中性面的构筑赋予柔性波导优异的结构可靠性和机械... 详细信息

现有的柔性波导器件存在加工制备难、机械柔韧性有限、可靠性程度低等难题。基于中性面理论,以聚酰亚胺(PI)薄膜为衬底,设计并制作了具有三明治叠层结构的柔性多模聚合物波导,通过多层中性面的构筑赋予柔性波导优异的结构可靠性和机械柔韧性。所制备的柔性聚合物波导具有低传输损耗(0.16 dB/cm@850 nm)和低通道串扰(<-40 dB)的特性。通过微机械设计使在机械变形过程中施加在波导芯层上的应变最小化,波导表现出优良的机械弯曲性能,其最小弯曲半径低至3 mm,且以1 mm弯曲半径弯曲1000次后,其传输损耗无明显增加。可靠性测试实验结果表明,柔性波导具有优异的热稳定性、耐老化性能以及可加工性能,经过湿度循环、温度循环以及无铅回流焊处理后,波导的传输性能并未发生明显劣化。该研究为具有优异机械柔性和环境可靠性的柔性聚合物波导的规模化生产和应用提供了一定的理论与技术指引。

关键词：光学器件柔性聚合物波导传输损耗通道间串扰性能可靠性

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