2×2自对准光开关结构及设计

设计了一种新颖的与偏振无关的2×2光开关结构,该2×2光开关具有新颖的光模块化结构,仅由亚波长金属光栅偏振分束片、铁电液晶偏振光调制器、准直器、环行器和全反射镜组成,对光开关的控制与输入光束的偏振态无关,输出输入光具有自对准的特点.这种新型的光开关结构具有光学元件少,结构紧凑,与偏振无关,波段宽的特点.     

具有图形化Al背面反射镜的GaN基LED芯片

图形化反射镜能提高LED芯片的光提取效率.在蓝宝石衬底背面制备三角周期排列的微米尺寸Si O2圆台形结构,再沉积金属Al,构成图形化反射镜.基于Monte Carlo光线追迹方法的三维光学仿真表明,相比平面反射镜,图形化Al反射镜可使芯片光提取效率提升7.5%.实验测试结果表明,输入电流为20m A时,相比平面反射镜,图形化Al反射镜可提升芯片输出光功率8.4%,而芯片的电学性能无恶化.基于有限元方法的二维热力学仿真讨论表明,图形化反射镜有利于芯片获得更低的温度和热应力,且微结构附近的应力集中对芯片性能的影响可忽略.     

高效率低向上反射的氮化硅光栅耦合器

氮化硅材料相比硅材料具有插入损耗低、热稳定性好、制作容差大及相对误差容忍度高的优点,引起了人们广泛的关注和极大的研究兴趣.光栅耦合器作为光芯片与片外光源的接口,以其优良的光耦合性能、放置位置灵活和便于晶圆级在线测试等诸多优点,在很多应用领域已经占据了越来越重要的位置.本文设计了一种基于氮化硅材料的垂直耦合的光栅耦合器,采用变迹光栅结构,实现了对入射光的垂直耦合.在1 550nm波长处,在带有衬底金属反射镜的情况下单向传输的耦合效率达到了79.5%,不引入金属反射镜的器件仍然能达到57.8%的耦合效率值,能很好地实现单向垂直光耦合的性能.对比同类型的硅材料的光栅耦合器,本设计在垂直输入耦合时向上反射的光损耗极低仅为0.29%,大大减弱了器件的负二阶上反射对光纤中入射光引起的串扰.这个设计对氮化硅光栅耦合器的实际制作有一定的参考价值.     

光纤耦合器的光功率分配精确校正

以3端口光纤耦合器(分路器)为例分析讨论了光纤耦合器的光功率分配精确校正方法,该思想方法可用于其他类型光耦合器及其他光器件的校正.     

不同结构参数氮化镓基发光二极管芯片出光的蒙特卡罗方法模拟

发光二极管(LED)具有诸多优点,被人们看作是下一代照明器件.为了提高LED的光提取效率,使用蒙特卡罗方法,通过计算机编程,模拟了正装GaN基发光二极管芯片出光,分析考察了影响光提取效率的因素.结果表明,光提取效率随着封装材料折射率的增大而明显提高的现象仅发生在低于透明导电薄膜折射率的区间,过度提高封装材料的折射率对提高光提取效率并非有利;随着蓝宝石衬底厚度的增加,光提取效率曲线迅速上升并趋于平缓;此外,低吸收系数的透明导电薄膜、高反射率的反射镜亦可以显著提高LED光提取效率.     

新型光学双稳器件及基本光学逻辑门

本文研究了一种用雪崩异质结光晶体管和半导体激光器组成的新型光学双稳器件，讨论了在稳态工作时该双稳器件的四种工作模式。当其工作在光学双稳态模式时，最小临界触发光功率小于 １０ｕＷ，高态输出光功率大于 １ｍＷ，高、低态输出光功率之比大于４ｄＢ。用该双稳器件实现了与、或、非、与非、或非五种基本光学逻辑功能。     

新型微机电系统光开关研制

介绍了几种新型微机电系统(MEMS)光开关的设计、制造和性能.研制了一种摆动式微电磁驱动器,用其驱动反射镜切入和切出光路.在此基础上,研制了1×2、2×2、1×4和1×8四种典型的MEMS光开关,达到了较好的性能.这些光开关可广泛应用于光纤通信系统.     

锰卟啉敏化TiO2光阳极实现高效光催化制氢

以氯化血红素为原料进行化学修饰,与锰配位合成锰卟啉光敏剂(MnTCPP).采用浸泡吸附法制备了锰卟啉-二氧化钛光阳极(MnTCPP/TiO2),并利用核磁、紫外可见光谱、扫描电镜和EDS等对合成的材料与器件进行了测试表征,成功制备了MnTCPP/TiO2光阳极.在氙灯模拟可见光照条件下,MnTCPP/TiO2光阳极产生...     

基于加载条形光波导结构的聚合物热光开关

为解决有机/ 无机杂化材料薄膜厚度较薄且难加工等问题, 设计并制作了一种基于加载条形光波导结构 的 MZI(Mach-Zehnder Interferometer)型快速、 低功耗热光开关器件。 聚合物材料具有较低的热导率和较大的热 光系数, 能有效降低器件的功耗, 以热导率相对较大的 SiO 2 的衬底作为下包层, 可有效加快器件响应时间。 采用热光系数较大的有机/ 无机杂化材料 DR1/ SiO 2 -TiO 2 作为波导芯层, 以聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环 氧丙酯的共聚物(P(MMA-GMA): Poly-Methyl-Methacrylate-Glycicly-Methacrylate)作为加载条波导, 以聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA: Polymethyl Methacrylate)作为波导上包层, 设计了热光开关器件。 采用 COMSOL 软件模拟了 器件的光场和热场分布, 采用微加工工艺并结合光漂白技术进行了开关器件的制备。 并在 1 550 nm 工作波长 下测试开关器件的性能。 可在缩短器件响应时间的同时降低器件的功耗, 驱动功率为 9. 2 mW, 消光比为 21. 2 dB, 开关的上升、 下降时间分别为 152. 8 滋s 和 180. 0 滋s。     

光时分复用器的设计

光时分复用器是光时分复用技术的核心器件,只有性能优良的时分复用器才能保证复用后的信号质量。设计了一种典型的4路信号光时分复用器,探讨了光延时线损耗对系统各支路性能的影响。对耦合器不同分光比下各支路信号的功率均衡进行了计算,分析了各支路光纤长度误差对延时范围的影响,模拟了在特定长度基准光脉冲信号的前提下,系统可实现的复用范围,对构建光时分复用系统具有重要的意义。     

一个新的脊背式硅光波导定向耦合器计算模型

本文提出了一个导波区域的等效折射率模型，并应用介质光波导的强耦合理论和有效折射率方法，给出一个较合理的大尺寸单模脊背式半导体光集成中定向耦合器的理论计算模型。并给出一系列计算结果。     

纳米光纤与光孤子通信探讨

在普通光纤光孤子传输的行为基础上,提出纳米光纤概念,讨论利用纳米光纤的强三阶光学非线性建立的全新光孤子光通信系统 分析纳米光纤量子点的制备和纳米光纤的形成机制     

永济市CATV前端的维护与管理

根据永济市的实际情况,文章从几个方面阐述了有线电视的维护与管理,以确保设备的正常运行。     

环形光栅OSH系统的光学传递函数

菲涅尔波带板条纹间隔中间稀，边缘密，环形光珊稀密程度均匀，自相关特性更接近δ函数，采用环形光栅扫描能产生扫描全息图．根据线性系统理论得到环形光栅像强度分布函数的付里叶变换．     

用光纤连接的双F-P干涉仪传感系统

研制了一个由双F-P腔及有关电子系统组成的远距离传感系统,系统中多模光纤将白光传送至远处的传感双F-P腔,并将传感F-P腔的透射光送回至参考F-P腔,该透射光由一可调参考F-P腔进行分析以确定两腔间距是否相等,一个相对简单的闭环控制电子系统用来使参考腔间距跟踪传感腔间距变化,因此,传感腔间距的测量能通过测量参考腔间距得到,而参考腔间距则通过测量高压放大器输出电压而获得.     

一种用于光电火控的变焦光学系统设计

设计了一种变焦比为4的连续变焦系统,用该系统构成的变焦电视摄象仪可实现对远距离空中目标的探测.其特点是变焦可以实现全自动化和数字化控制.     

全混洗光互连的矩阵处理与研究

引入矩阵的方法分析处理全混洗互连变换，用矩阵方程形式直观地表达了一些已知的，以及一些新的全混洗互连性质，并阐明了其物理意义，同时提出了全混洗互连、逆全混洗互连的光学实现方法。     

采用双支路和Transformer的视杯视盘分割方法

视网膜血管复杂且背景与视杯视盘区域相似,是造成视杯视盘分割精度不高的原因。为了更加准确地分割视杯视盘,设计了一种具有双支路特征融合的分割网络。网络主支使用Transformer对特征进行提取,弥补了卷积运算在建立远程关系方面存在的不足。采用多个模块来融合浅层空间特征与高级语义特征：尺度感知-特征融合模块(SCA-FFM)用于从高层次特征中收集视盘和视杯的语义和位置信息;识别模块(IM)利用注意力机制减少低层次特征中存在的错误信息和噪声,增强空间细节特征的提取;使用图卷积域-特征融合模块(GCD-FFM)将高级语义特征和低级特征进行融合,使特征图同时具有全局和局部信息。对比实验表明,本文方法表现出更好的分割效果,且具备良好的泛化能力。     

基于光器件的开关柜温度在线监测仪的设计

重点阐述了HFBR-1414光发送器和HFBR-2412光接收器的主要特点,及其应用于高压开关柜温度在线监测装置的硬件电路及软件设计。验证了该光发送器和光接受器可以进行可靠温度监测与远程通信,满足开关柜内开关触点温度的远程监测要求。     

跟踪测量电视光学系统

电视系统是跟踪和测量飞行目标的主要手段之一。根据使用要求确定了电视跟踪系统中的光学系统主要参数，提出了一个新颖的光学系统方案以实现三个焦距对目标的跟踪和测量，并且对光学系统中各组元焦距的选择进行了讨论，最后给出了设计结果。