检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2020年第7期47卷 352-356页

作者：王力磊张大明廉天航杨凯迪王菲王希斌集成光电子学国家重点实验室吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130012 吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室吉林长春130012

设计并制备了一种基于非对称定向耦合结构的聚合物波导热光模式开关。该器件由一个单模波导和一个双模波导组成。在双模波导上制作金属加热器,通过向加热器提供驱动电压,可以实现单模波导中的LP01模与双模波导中的LP11a模的转换。选用... 详细信息

设计并制备了一种基于非对称定向耦合结构的聚合物波导热光模式开关。该器件由一个单模波导和一个双模波导组成。在双模波导上制作金属加热器,通过向加热器提供驱动电压,可以实现单模波导中的LP01模与双模波导中的LP11a模的转换。选用硅作为衬底,聚合物EpoClad和SU-8分别作为波导的包层与芯层材料,采用传统的半导体微加工工艺制备了热光模式开关器件。当工作波长为1550 nm时,热光模式开关的消光比可以达到14.6 dB,驱动功率为29.6 mW,模式开关的上升时间和下降时间分别为660μs和480μs。该器件在可重构模分复用系统中具有广阔的应用前景。

关键词：集成光学模式开关热光效应聚合物波导定向耦合器

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基于全光纤网络的电力抄表系统

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吉林大学学报（信息科学版） 2020年第6期38卷 633-639页

作者：刘阔范晓健孙思文王菲张大明吉林大学集成光电子学国家重点实验室长春130012 吉林大学电子科学与工程学院长春130012 吉林大学吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室长春130012

为符合目前电力行业可持续、智能化的发展趋势,建设高效、精准、可靠性强的用电信息采集系统,提出了一种将全光纤网络应用于智能电力抄表的解决方案。在本地主干通讯网络应用塑料光纤作为信号传输媒介,在远程信道则采用石英光纤进行大... 详细信息

为符合目前电力行业可持续、智能化的发展趋势,建设高效、精准、可靠性强的用电信息采集系统,提出了一种将全光纤网络应用于智能电力抄表的解决方案。在本地主干通讯网络应用塑料光纤作为信号传输媒介,在远程信道则采用石英光纤进行大量、远距离的数据传输,同时在计量设备和通信节点增设相应的光收发模块,使用电信息采集系统全光化。实验结果表明,全光集抄方案可将本地主干网络抄读成功率提升至100%,平均抄读耗时为2.1 s,系统功耗为50 mW,这将给电力行业带来更多的智能化增值功能。

关键词：用电信息采集塑料光纤石英光纤光收发模块智能电网

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制备工艺对掺杂NaYF_4∶Er^(3+),Yb^(3+)发光纳米晶的聚合物光波导放大器性能的影响

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发光学报 2018年第5期39卷 681-686页

作者：邢桂超黄雅莉张美玲王希斌王菲张大明吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室吉林省光通信聚合物波导器件工程实验室吉林长春130012

制备了NaYF_4∶Er^(3+),Yb^(3+)纳米晶,表征了纳米晶的形貌,通过物理掺杂的方式将纳米粒子掺杂到SU-8中作为光波导放大器的芯层材料,优化了波导放大器的尺寸,利用旋涂、刻蚀等工艺,在二氧化硅衬底上制备了光波导放大器。实验中用光漂白... 详细信息

制备了NaYF_4∶Er^(3+),Yb^(3+)纳米晶,表征了纳米晶的形貌,通过物理掺杂的方式将纳米粒子掺杂到SU-8中作为光波导放大器的芯层材料,优化了波导放大器的尺寸,利用旋涂、刻蚀等工艺,在二氧化硅衬底上制备了光波导放大器。实验中用光漂白法和湿法刻蚀两种方法制备光波导放大器,分别给出了两种方法制备的器件的结构、工艺流程、光场模拟结果,并对两种方法制备的器件的放大特性进行了测试。测试结果表明,当980 nm波长的泵浦光功率为241 m W且1 550 nm波长的信号光功率为0.1 m W时,使用湿法刻蚀法制备的放大器得到2.7 d B的相对增益。当980 nm波长的泵浦光功率为235 m W且1 550 nm波长的信号光功率为0.1 m W时,使用光漂白法制备的放大器得到4.5 d B的相对增益。根据以上测试结果,分析了两种工艺对器件性能的影响。

关键词：波导放大器 NaYF4∶Er^3+,Yb^3+纳米粒子聚合物

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基于KMnF_3∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米晶的红光聚合物平面光波导放大器

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发光学报 2017年第3期38卷 353-358页

作者：曲春阳黄雅莉张永玲张美玲赵丹王希斌王菲张大明集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区吉林大学电子科学与工程学院吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室吉林长春130012

制作了基于KMnF_3∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米晶材料的工作波长655 nm的聚合物平面光波导放大器。材料的吸收光谱表明,KMnF_3∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米晶在980 nm附近有很强的吸收。在980 nm激光的激发下,由于Er^(3+)和Mn2+能级之间的能量传递,K... 详细信息

制作了基于KMnF_3∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米晶材料的工作波长655 nm的聚合物平面光波导放大器。材料的吸收光谱表明,KMnF_3∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米晶在980 nm附近有很强的吸收。在980 nm激光的激发下,由于Er^(3+)和Mn2+能级之间的能量传递,KMnF_3∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米晶产生了很强的红色上转换发光。根据KMnF_3∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米粒子的发光特性,制备了KMnF_3∶Yb^(3+),Er^(3+)NCs-PMMA复合材料,用其作为芯层设计了掩埋形结构光波导放大器,利用传统的半导体工艺完成器件制备。器件测试结果表明,当655 nm信号光功率为0.1 m W、980 nm泵浦功率为260 m W时,器件获得了2.7 d B的相对增益。

关键词：纳米粒子聚合物光波导放大器上转换发光

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掺铒聚合物狭缝波导放大器的增益特性研究（英文）

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发光学报 2017年第2期38卷 213-219页

作者：李彤张美玲王菲张大明汪国平深圳大学电子科学与技术学院广东省微纳光机电工程技术重点实验室光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室广东深圳518060 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室吉林长春130012

设计了一种高浓度稀土铒掺杂聚合物填充硅狭缝结构的平面光波导放大器(工作波长1 550 nm,泵浦波长1 480 nm),能够在低泵浦下获得高增益,可以应用于硅基光互联的损耗补偿。通过扫描电镜照片观察发现,合成的铒掺杂聚合物材料具有良好的纳... 详细信息

设计了一种高浓度稀土铒掺杂聚合物填充硅狭缝结构的平面光波导放大器(工作波长1 550 nm,泵浦波长1 480 nm),能够在低泵浦下获得高增益,可以应用于硅基光互联的损耗补偿。通过扫描电镜照片观察发现,合成的铒掺杂聚合物材料具有良好的纳米狭缝填充能力。考虑铒离子的合作上转换和激发态吸收,利用铒离子四能级跃迁模型,建立原子速率方程和光功率传输方程,数值仿真分析了聚合物光学性质、狭缝波导结构参数及信号光泵浦光功率等放大器增益特性的影响因素。这种具有纳米截面尺寸的光波导放大器,获得4.5 d B的信号光相对增益仅需要1.5 m W的泵浦光,展现了良好的集成光学应用前景。为了进一步提高增益,引入了多层狭缝结构,四层狭缝波导的重叠积分因子比一层狭缝的高42%。

关键词：波导放大器狭缝波导光电子器件

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键合型掺铒纳米晶-聚合物波导放大器的制备

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中国光学 2017年第2期10卷 219-225页

为了克服主客掺杂型有源材料均匀性和稳定性差的问题,采用键合掺杂方法,将高温热解法制备的油酸修饰掺铒氟钇钠纳米晶粒与甲基丙烯酸甲酯发生共聚反应,形成键合型有源芯层材料。纳米晶粒均匀固定在聚合物分子链上,抑制了高浓度掺杂时的... 详细信息

为了克服主客掺杂型有源材料均匀性和稳定性差的问题,采用键合掺杂方法,将高温热解法制备的油酸修饰掺铒氟钇钠纳米晶粒与甲基丙烯酸甲酯发生共聚反应,形成键合型有源芯层材料。纳米晶粒均匀固定在聚合物分子链上,抑制了高浓度掺杂时的团聚析出且材料更稳定。纳米粒子在聚合物中的质量百分比达到约1wt%,具有良好的成膜性,用原子力显微镜照片观察薄膜表面粗糙度为1.76 nm。用椭偏仪测量薄膜光学性质,并用柯西色散模型拟合出薄膜折射率随波长的变化关系,材料在1550 nm信号光波长的折射率为1.485。设计嵌入式波导结构,采用有限元方法进行模式分析和计算光场强度分布。采用紫外光刻和感应耦合等离子体刻蚀工艺制备凹槽形下包层,填充有源材料制备条形波导放大器。实验结果表明,当1550 nm信号光功率为0.1mW,1480 nm泵浦光功率为390 mW时,在1.2 cm长的样品中得到了3.58 d B的信号光相对增益。

关键词：光波导放大器集成光学器件聚合物光增益

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49信道绝热低偏振相关全聚合物阵列波导光栅

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光学学报 2015年第4期35卷 345-351页

作者：李浩谷云龙郑洋陈长鸣王希斌衣云骥孙小强王菲张大明吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室吉林长春130012

研制了一种新型全聚合物49信道绝热低偏振相关阵列波导光栅(AWG)芯片。利用直接紫外光写入技术,实现了波导芯片的设计与制备。利用Matlab软件对AWG的传输特性进行了优化模拟,通过对聚合物衬底的热膨胀系数和聚合物波导的热光系数进行调... 详细信息

研制了一种新型全聚合物49信道绝热低偏振相关阵列波导光栅(AWG)芯片。利用直接紫外光写入技术,实现了波导芯片的设计与制备。利用Matlab软件对AWG的传输特性进行了优化模拟,通过对聚合物衬底的热膨胀系数和聚合物波导的热光系数进行调控,得到了器件良好的绝热低偏振相关特性。测得AWG的中心波长为1550.918 nm,波长间隔为0.8 nm,插入损耗的信道变化范围是5.51 d B^10.62 d B,串扰大于20 d B,偏振漂移和温度变化分别是0.08 nm和0.03 nm/K。这种新技术十分适用于高性能多功能集成光路中,具有广阔的应用前景。

关键词：集成光学阵列波导光栅紫外固化聚合物绝热化光学器件低偏振相关

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基于铒镱共掺纳米晶的聚合物光波导放大器的增益特性

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光学学报 2015年第12期35卷 174-181页

作者：尹姣曲春阳张美玲王希斌衣云骥陈长鸣孙小强王菲张大明吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室吉林长春130012

通过理论模拟和计算对基于氟钇钠(Na YF4)∶镱(Yb^(3+)),铒(Er^(3+))纳米晶的聚合物光波导放大器在1.55 mm处的增益特性进行了研究。分析中采用的波导芯层为Na YF4∶18%Yb^(3+),10%Er^(3+)纳米晶掺杂的SU-8 2005聚合物,包层为P(MMAGMA)... 详细信息

通过理论模拟和计算对基于氟钇钠(Na YF4)∶镱(Yb^(3+)),铒(Er^(3+))纳米晶的聚合物光波导放大器在1.55 mm处的增益特性进行了研究。分析中采用的波导芯层为Na YF4∶18%Yb^(3+),10%Er^(3+)纳米晶掺杂的SU-8 2005聚合物,包层为P(MMAGMA)聚合物。通过测试和分析纳米晶材料的吸收光谱和荧光光谱,利用Judd-Ofelt理论计算出了相应的Judd-Ofelt参数:Ω2=6.302×10-20cm2,Ω4=0.69×10-20cm2,Ω6=7.572×10-20cm2。通过求解原子速率方程与光功率传输方程模拟分析了波导放大器在1.55μm波长的增益特性,得到的增益曲线具有饱和效应,当Er^(3+)离子浓度为7.5×1025m-3时获得的最大增益为9.7 d B。以Si O2作为下包层,Na YF4∶Yb^(3+),Er^(3+)纳米晶掺杂的SU-8 2005聚合物作为芯层,P(MMA-GMA)聚合物作为上包层,制备了聚合物光波导放大器,当波长为980 nm的抽运光功率为170 m W、信号光功率为0.1 m W时,器件获得的最大相对增益为3.42 d B/cm。

关键词：集成光学器件光波导放大器聚合物 NaYF4∶Yb^3+,Er^3+纳米晶相对增益

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基于有机聚合物材料的三维集成波导光开关器件研究

基于有机聚合物材料的三维集成波导光开关器件研究

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第十二届全国塑料光纤、聚合物光子会议

作者：王希斌姜明慧许强牛东海孙仕琦杨曼王菲张大明集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室吉林大学电子科学与工程学院长春130012

随着微电子、光电子和微加工技术的迅猛发展,在光通信和光传感的研究领域中,光子集成(PhotonicIntegrated Circuit,PIC）是平面光波导发展的必然趋势.光开关和光开关阵列是构建光通信网络的重要器件,特别是在采用密集波分复用技术(DWDM... 详细信息

随着微电子、光电子和微加工技术的迅猛发展,在光通信和光传感的研究领域中,光子集成(PhotonicIntegrated Circuit,PIC）是平面光波导发展的必然趋势.光开关和光开关阵列是构建光通信网络的重要器件,特别是在采用密集波分复用技术(DWDM）的高速宽带通讯网骨干线上,复杂的网络拓扑需要可靠、灵活的网络管理.光开关和光开关阵列在光网络中起着光域优化、路由、保护以及自愈等功能,是插分复用器(OADM）和光交叉连接器(OXC）的核心技术.由于有机聚合物材料可以通过分了工程进行加工和剪裁，使其满足制备高性能光电了集成器件的要求，并且聚合物材料还具有种类多、加工工艺简单、价格低廉和抗电磁干扰能力强等特点，这些优点使得有机聚合物材料在平面光波导光开关及其集成器件的制备和研究中具有重要的地位。近年来，有机聚合物材料已经在低损耗波导、高速电光调制器/电光开关、热光开关、光放大器和光源等方面显示出强大的优势。特别是利用极化聚合物材料制备的电光开关器件，具有无机电光器件所无法比拟的开关速度快、带宽宽和集成度高等优点。同时，与无机材料相比，有机聚合物材料本身具有较大的热光系数，可以大大降低集成器件的功耗。基于有机聚合物材料的上述优点，设计了两种三维集成波导光开关器件。在器件的输入端口，波导采用垂直耦合结构，并利用聚合物材料的热光效应、通过控制加热电极的电流来实现信号光的上、下路切换;同时，将上层波导的包层材料选用极化聚合物电光材料，通过调制电极施加交变电场可以实现信号光的高速开关。该器件充分利用了有机聚合物材料在电光开关和热光开关方面的优势，实现了光开关器件的三维集成，在光通信网络中具有重要的应用前景。

关键词：光开关三维集成波导有机聚合物材料热光效应

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基于NaYF4:Er3+,Yb3+纳米晶的聚合物波导放大器

基于NaYF4:Er3+,Yb3+纳米晶的聚合物波导放大器

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第十二届全国塑料光纤、聚合物光子会议

作者：邢桂超张美玲黄雅莉曲春阳王菲张大明集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区吉林大学电子科学与工程学院吉林省光通信用聚合物波导器件工程实验室长春 130012

本文合成了NaYF4:Er3+,Yb3+纳米粒子,并分别对纳米晶的形貌进行了表征.测试结果表明纳米晶平均粒径为12nm,利用物理掺杂的方式将纳米粒子掺杂到SU-8中作为光波导放大器的芯层材料,对掺杂后的SU-8的折射率进行测试模拟,并优化波导放大器... 详细信息

本文合成了NaYF4:Er3+,Yb3+纳米粒子,并分别对纳米晶的形貌进行了表征.测试结果表明纳米晶平均粒径为12nm,利用物理掺杂的方式将纳米粒子掺杂到SU-8中作为光波导放大器的芯层材料,对掺杂后的SU-8的折射率进行测试模拟,并优化波导放大器的尺寸,利用光刻显影等工艺,在表面长有二氧化硅的硅衬底上制备出了聚合物光波导放大器.当980nm波长的泵浦光功率为241mW且1550nm波长的信号光功率为0.1mW时,器件获得了2.73dB的相对增益.

关键词：聚合物光波导放大器制备工艺纳米晶物理掺杂形貌表征

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