平面波导光分路器技术研究

随着光纤通信产业的复苏以及FTTX的发展,光分路器市场的春天也随之到来。目前光分路器主要有两种类型：一种是采用传统光无源器件制作技术（拉锥耦合方法）生产的熔融拉锥式光纤分路器;另一种是采用集成光学技术生产的平面光波导（PLC）分路器。PLC分路器是当今国内外研究的热点,具有很好的应用前景。本文介绍应用于无源光网络工程的PLC光分路器分光原理、光分路器芯片与光纤阵列制作机制以及PLC光分路器的封装制作工艺。     

阵列波导光栅复用器的研究进展

文章介绍了阵列波导光栅的构成,讨论了阵列波导光栅作波分复用的工作原理及构成波长路由器,光上路／下路器和光分路器的有关特性,介绍了该器件目前国际最新研究进展。     

紫外写入光波导的模式耦合方程

应用模式耦合理论，分析了一种新型平板光波导器件－－紫外写入平板波平，推导并求解了这种波导的模式耦合方程，讨论了它的一些性质。     

梯形通道等离子体激元亚波长光波导结构

本文提出了一种用两层金属之间的梯形空气通道作为集成光学的基本结构单元。时域有限差分法（FDTD）的模拟结果表明亚波长梯形通道等离子体激元（CPPs）波导可以有效地控制表面等离子体激元的散射损耗,提高输出端的波印廷矢量,从而实现低传输损耗和能量聚焦。本文用金属银作为波导材料,设计了一种二维梯形通道等离子体激元波导基本结构单元,利用时域有限差分法（FDTD）对其输入端口耦合效率以及梯形波导的传输效率进行模拟分析。验证了梯形通道表面等离子体激元（CPPs）波导较之矩形（CPPs）波导的优越性。     

静磁前向体波－导光波相互作用研究

从理论和实验两方面研究了ＹＩＧ／ＧＧＧ磁光波导中静磁前向体波（ＭＳＦＶＷ）色散、辐射阻抗及输入阻抗特性。根据模式耦合理论，对静磁波－光波导中静磁波和导光波（ＧＯＷ）相互作用问题作了分析研究。实现了静磁前向体波对导光波的调制。作用效率达到２１％。为静磁波－集成光频谱分析仪（ＭＳＷ－ＩＯＳＡ）等器件的研制奠定了基础。     

基片集成波导仿真与教学应用研究

电磁场与微波技术是电子信息类专业的一门重要专业基础课,该课程具有概念抽象、计算复杂等特点。本文采用电磁仿真软件HFSS,设计并仿真了基片集成波导与慢波基片集成波导结构。结果显示基片集成波导可有效工作在16.3~35 GHz频率范围内,而相同结构的慢波基片集成波导能够降低波导通带,减小基片集成波导纵向尺寸。仿真实验表明,引入电磁仿真软件能够改革电磁场与微波技术实验教学模式,使抽象的概念形象化、直观化,提高实验教学效果。     

一种WDM光网络中混合波带交换算法研究

波长/波带混合交换是WDM光网络中的一个新的研究热点.提出了一种在WDM多层多粒度交换网络中新的跨层交换路由算法-最大波带链路路由算法.该算法最大限度地利用波带交换链路和波带/波长混合交换链路的容量,仿真表明该算法能降低阻塞率,有效提供网络性能.     

一种WDM光网络中混合波带交换算法研究(英文)

波长/波带混合交换是WDM光网络中的一个新的研究热点。提出了一种在WDM多层多粒度交换网络中新的跨层交换路由算法—最大波带链路路由算法。该算法最大限度地利用波带交换链路和波带/波长混合交换链路的容量,仿真表明该算法能降低阻塞率,有效提供网络性能。     

含异质结构三波长波分复用器设计

将平行的两光子晶体单模波导邻近放置构成一个光子晶体波导耦合结构。采用时域有限差分法，研究了基于耦合与解耦合理论设计了一种含异质结构三通道波分复用器。该器件不仅具有较高的透射率，而且能够把三种不同波长的光束分开等优点，这种器件在未来的光子集成回路中具有很高的应用价值。     

一种新的机械波-液晶中的曲率弹性波的实验

在“指向矢”垂直于基片表面排列的向列型液晶薄层中，用机械方法激发出一种新 的机械波──液晶中的曲率弹性波。这种波是由Ｆｅｒｓａｓｏｎ和Ｂｒｏｗｎ所预言的［１］。后来 又有很多作者从各方面进行讨理论上的讨论［２－４］［６－９］。 给出在正交偏振片下观察到的照片。在测量的频率范围内（２Ｈｚ－２０Ｈｚ），波长λ 几乎不变．λ≈７．２ｃｍ（对应合厚３０μｍ），并且液晶合的厚度变化（２０，３０，５０μｍ）对 波长的影响也很小。 在初步理论分析中，忽略粘滞损耗造成的衰减。我们假定参与振动的液晶层的厚度 Ｌ小于合厚 ｄ，并且 Ｌ和激发频率ｆ成反比（Ｌ∝１／ｆ或Ｌ＝ｂ／ｆ，ｂ为常数）， 可以解释观察到的结果。     

环境温度变化对双波段谐衍射光学元件衍射效率的影响

基于二元光学元件的位相延迟表达式,推导出谐衍射光学元件随环境温度影响的位相延迟表达式、衍射效率表达式和带宽积分平均衍射效率表达式.定性分析了谐衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率与环境温度变化的关系.从理论上解释了谐衍射光学元件的特性,确定了谐衍射光学元件衍射波峰随环境温度变化的现象与变化规律.分析表明:在双波红外范围内,谐衍射光学元件的谐波长随环境温度升高向长波方向漂移,随环境温度降低向短波方向漂移.环境温度变化对谐衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的影响较大.因此谐衍射光学元件只能应用于波段较窄、温度变化范围较小的折衍射混合成像光学系统中.     

Lambda 900分光光度计相对反射测量方法的改进

在光学镀膜中,分光光度计常被用来对光学零件表面所镀膜层的透过率、相对反射率、绝对反射率等光特性,以及对所镀膜层的带宽、中心波长等进行测量.主要介绍Lambda 900分光光度计相对反射的测量方法;并介绍了通过增加光阑、附件及改进测量、计算方法等途径实现对自聚焦透镜及小光学元件表面减反射膜相对反射率的测量.测量精度达到设备原有测量精度要求.     

155Mb／s长波长光电子集成组件的研究

研究了１５５Ｍｂ／ｓＬＤ光发射驱动器，光接收前置放大器、光接收前放＋主放等长波长光电子集成组件，适合当前ＳＤＨ光纤通信技术发展的需要。对上述３种１５５Ｍｂ／ｓ光电子集成组件的电路结构、ＰＩＮ／ＦＥＴ前放的ＰＳＰＩＣＥ计算机模拟结果及测试方法与测试结果，和研制组件所采用的光电子厚膜混合集成与微构装技术作了介绍。     

Photoluminescence and Electroluminescence on Nanosilicon Deposited by Yb

Dynamics of photoluminescence（ PL） and electroluminescence（ EL） on nanosilicon deposited by Yb is investigated. The sharper PL peaks near 700 nm are observed on silicon quantum dots（ Si QDs） coated by Yb. The enhanced EL peaks in the wavelength region from 1 200 nm to 1 600 nm are measured on silicon film deposited by Yb. It is discovered that the EL intensity enhances and the peaks number increases with increasing number of Si-Yb layers. The emission wavelength could be manipulated into the window of optical communication by SiYb bonding on nanosilicon. Si-Yb quantum cascade and PIN hybrid light-emitting diode is designed to apply in optical communicating,which is suitable to be integrated on silicon chip.     

矢量偏振光微圆孔矢量夫琅禾费衍射

利用瑞利——索末菲矢量衍射公式导出矢量偏振光微圆孔矢量夫琅禾费衍射的解析计算式,探讨了矢量衍射的实质和特征以及一般孔和亚波长孔矢量衍射情形。模拟实验表明该计算式的有效性和可靠性,可在微光学、近场光学、衍射成像、光束传输变换和光信息处理等方面发挥应有作用。     

LD端泵浦Er^3＋：Yb^3＋共掺固体激光器的耦合系统设计

利用矩阵光学方法对Er^3＋：Yb^3＋共掺固体激光器的耦合系统进行了设计,推导了高斯光束经耦合系统聚焦后束腰宽度和像距的计算公式．以此计算结果为依据,Er^3＋：Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃为工作介质,成功地实现了常温下连续输出TEM00模的1．54μm激光,最大输出功率为30mW,光光转换效率约为1．06％．     

一种高性能超宽带微带双通带滤波器设计

提出了一个CPW/微带复合谐振腔结构组成的双通微带滤波器设计方案.该滤波器由1个开路加载的1/4波长CPW复合谐振腔和2个短路加载的1/4波长的CPW复合谐振腔组成.该滤波器利用不连续失配理论产生了可调节刻痕阻带,采用加载短接线模拟低通滤波器改善了阻带特性.实测数据表明,滤波器在3.4～9.1 GHz（-3 dB带宽）范围内具有通阻带特性,相对带宽大于92%,带外衰减优于-30 dB,刻痕阻带的调节范围为5.5～8 GHz,与仿真结论基本一致.     

低频比波长复用高效双功能超表面

多功能微波器件由于能在小尺寸器件上实现大容量功能集成,在现代通信系统中具有重要作用。然而由于器件功能的高度集成,使得多功能器件往往存在严重的通道串扰,降低了器件效率。对此,提出了一种低通道串扰的频率复用方法,通过在两层介质板上构建互补形式的双C形开槽谐振器和双C形金属谐振器,实现了双谐振单元。由于双谐振器具有很高的Q值,能在低频比情形下实现相位的独立调控。为进行验证并探索应用,设计了工作于f1=9.2 GHz和f2=11.2 GHz的多功能超表面。仿真结果与实验结果吻合良好,表明超表面在f1和f2处分别实现了模式数l=3的聚焦OAM波束和零阶贝塞尔波束。与以往报道的多功能超表面相比,设计的器件双频工作频比仅为1.2,且双频器件效率高达86.1%和93%。提出的低频比、低通道串扰波长复用超表面方法为实现大容量功能集成应用提供了一种有效途径。     

激光单缝衍射实验拓展应用的研究

使用激光综合光学实验仪,将计算机引进物理实验过程中,利用了游标卡尺代替单缝,进行单缝衍射实验的拓展应用研究,结果证明实验可行．     

Absorptive nonlinearity in Er-doped optical fiber

Optical absorptive nonlinearity in Er-doped optical fiber has been discussed and measured at the window wavelength 1.55 μm for optical communications firstly. It is proposed that the mechanism of this absorptive nonlinearity is the induced absorption. The first order nonlinear absorptive coefficient and the imaginary part and the complex value of the third-order susceptibility at that wavelength are obtained from the measured absorptive nonlinearity. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (69487007) Biography: Song Qian (1937-), female, Professor. Research direction: nonlinear optics and all-optical communications.