同名作者【Jun Ren】论文列表 -- 中国光学期刊网

Giant and light modifiable third-order optical nonlinearity in a free-standing h-BN film

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Jun Ren ^1,2Han Lin ^1,5,6Xiaorui Zheng ¹Weiwei Lei ³[ ... ]Baohua Jia ^1,5,6,*

Author Affiliations

Abstract

¹ Centre for Translational Atomaterials, School of Science, Computing and Engineering Technologies, Swinburne University of Technology, P. O. Box 218, Hawthorn, Victoria 3122, Australia

² School of Integrated circuits, Tsinghua University, Haidian, Beijing 100084, China

³ Institute for Frontier Materials, Deakin University, Geelong, Victoria 3216, Australia

⁴ Institute of Laser Engineering, Beijing University of Technology, Chaoyang, Beijing 100124, China

⁵ The Australian Research Council (ARC) Industrial Transformation Training, Centre in Surface Engineering for Advanced Materials (SEAM), Swinburne University of Technology, Hawthorn, Victoria 3122, Australia

⁶ School of Science, RMIT University, Melbourne, Victoria 3000, Australia

Recently, hexagonal boron nitride (h-BN) has become a promising nanophotonic platform for on-chip information devices due to the practicability in generating optically stable, ultra-bright quantum emitters. For an integrated information-processing chip, high optical nonlinearity is indispensable for various fundamental functionalities, such as all-optical modulation, high order harmonic generation, optical switching and so on. Here we study the third-order optical nonlinearity of free-standing h-BN thin films, which is an ideal platform for on-chip integration and device formation without the need of transfer. The films were synthesized by a solution-based method with abundant functional groups enabling high third-order optical nonlinearity. Unlike the highly inert pristine h-BN films synthesized by conventional methods, the free-standing h-BN films could be locally oxidized upon tailored femtosecond laser irradiation, which further enhances the third-order nonlinearity, especially the nonlinear refraction index, by more than 20 times. The combination of the free-standing h-BN films with laser activation and patterning capability establishes a new promising platform for high performance on-chip photonic devices with modifiable optical performance.

hexagonal boron nitride third-order nonlinearity laser oxidation optoelectronic device

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Opto-Electronic Science

2022, 1(6): 210013

Research Articles

Topologically protected long-range coherent energy transfer

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Yujing Wang ¹Jun Ren ²Weixuan Zhang ¹Lu He ¹Xiangdong Zhang ^1,*

Author Affiliations

Abstract

¹ Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurements of Ministry of Education, School of Physics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

² College of Physics and Hebei Key Laboratory of Photophysics Research and Application, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050024, China

The realization of robust coherent energy transfer with a long range from a donor to an acceptor has many important applications in the field of quantum optics. However, it is hard to be realized using conventional schemes. Here, we demonstrate theoretically that robust energy transfer can be achieved using a photonic crystal platform, which includes the topologically protected edge state and zero-dimensional topological corner cavities. When the donor and the acceptor are put into a pair of separated topological cavities, the energy transfer between them can be fulfilled with the assistance of the topologically protected interface state. Such an energy transfer is robust against various kinds of defects, and can also occur over very long distances, which is very beneficial for biological detections, sensors, quantum information science, and so on.

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Photonics Research

2020, 8(11): 11000B39

激光器与激光光学

基于光纤被动调Q的1570 nm纳秒脉冲铒镱双掺全光纤双腔激光器

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金东臣 ^*孙若愚魏守宇任军 [ ... ]王璞

作者单位

摘要

北京工业大学激光工程研究院, 北京市激光应用技术工程技术研究中心, 北京 100124

报道了一种基于光纤被动调Q 的纳秒脉冲铒镱双掺全光纤激光器，该激光器采用线型双腔结构，利用单模双包层铒镱双掺光纤的可饱和吸收特性，同时结合谐振腔间的相互作用，获得高效、稳定的纳秒脉冲输出。最终能够实现平均功率为2.2 W、最窄脉宽为173 ns的1570 nm 激光输出，脉冲重复频率在14~156 kHz范围内可调。

激光器光纤激光器光纤光栅纳秒脉冲被动调Q

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中国激光

2015, 42(10): 1002006

激光器与激光光学

基于氧化石墨烯与半导体可饱和吸收镜的锁模飞秒掺铒光纤激光器

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任军 ^1,*吴思达 ²程昭晨 ¹徐佳 ¹[ ... ]王璞 ¹

作者单位

摘要

¹ 北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心, 北京 100124

² 天津大学化工学院, 天津 300072

分别将氧化石墨烯可饱和吸收镜(GOSAM)与半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为可饱和吸收体，在同一掺铒光纤激光器中均实现了全光纤结构、稳定的锁模飞秒脉冲输出。实验用抽运源为中心波长974 nm 的半导体激光器，抽运1.4 m 长的吸收率为7 dB/m 的掺铒光纤，谐振腔总腔长约为12 m。以GOSAM 作为可饱和吸收体，当抽运功率为29 mW 时，激光器产生稳定的锁模脉冲输出，脉冲宽度最窄为703 fs，光谱中心波长为1557.67 nm，3 dB 带宽为3.91 nm。使用调制深度为18%的SESAM 作为可饱和吸收体，当抽运功率为32 mW 时也可得到锁模脉冲，脉冲宽度为542 fs，光谱中心波长为1561.5 nm，3 dB 带宽为5.41 nm。实验表明，新型激光锁模器件氧化石墨烯的可饱和吸收效应可与SESAM 媲美，且兼具价格低廉、制备简单的优势，在实现超短脉冲运转方面具有广阔的实际应用前景。

激光器光纤激光器掺铒光纤半导体可饱和吸收镜氧化石墨烯锁模

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中国激光

2015, 42(6): 0602013

集成光学

温度不敏感聚合物波导微环光学生化传感器研究

韩秀友 ^1,*韩笑男 ¹王志灵 ¹邵宇辰 ¹[ ... ]赵明山 ¹

作者单位

摘要

¹ 大连理工大学物理与光电工程学院, 辽宁大连 116024

² 大连理工大学生命科学与技术学院, 辽宁大连 116024

³ 大连理工大学化工学院, 辽宁大连 116024

⁴ 中国电子科技集团公司第三十八研究所, 安徽合肥 230088

温度敏感性是影响波导微环光学生化传感器性能的重要因素。从微环谐振方程出发分析了微环传感器温度敏感性产生的机理，研究了以SU8-NOA61-SU8 三明治结构聚合物衬底代替传统硅衬底，利用衬底的热膨胀效应抵消波导的热光效应，来消除聚合物波导微环光学生化传感器的温度敏感性。采用ANSYS软件对三明治衬底的厚度进行了仿真设计，得到了温度不敏感条件下的衬底厚度参数。对SU8 和NOA61 旋涂成膜工艺进行了实验研究，得到SU8和NOA61的膜厚控制精度分别为0.07 μm@20 r/min 和0.34 μm@20 r/min。分析得到三明治聚合物衬底波导微环传感器的温度敏感性和探测极限值，达到了带有温控装置的硅衬底聚合物波导微环传感器的性能。

集成光学聚合物波导微环光学生化传感器温度敏感性

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光学学报

2015, 35(11): 1113004

激光物理

基于氧化石墨烯的类噪声脉冲拉曼光纤激光器

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徐佳 ^1,*吴思达 ²刘江 ¹任军 ¹[ ... ]王璞 ¹

作者单位

摘要

¹ 北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心, 北京 100124

² 天津大学化工学院, 天津 300072

报道了基于氧化石墨烯可饱和吸收体的类噪声脉冲拉曼光纤激光器。该激光器采用了一种由掺铒光纤谐振腔和拉曼光纤谐振腔构成的全光纤双环形腔结构。拉曼增益介质为长约700 m的商用硅基高非线性光纤。当半导体激光器的抽运功率为4.16 W时，得到了中心波长为1690.2 nm，重复频率为250 kHz，脉冲宽度为500 ns的稳定的脉冲激光，其信噪比为53 dB。

激光器光纤激光器受激拉曼散射被动锁模氧化石墨烯

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中国激光

2014, 41(3): 0302006

激光器与激光光学

激光冲击强化对K4030合金叶片疲劳性能的影响

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柴艳 ^1,*任军 ²何卫锋 ¹何光宇 ¹李玉琴 ¹

作者单位

摘要

¹ 空军工程大学等离子体动力学重点实验室，陜西西安 710038

² 北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京 100083

为研究激光冲击强化对K4030合金叶片疲劳性能的影响，对K4030合金片进行了激光冲击强化，并对强化后的试样进行了表面粗糙度、残余应力、微观组织和显微硬度测试，对叶片进行了复合疲劳试验。测试结果表明，冲击强化前后试样的表面粗糙度没有明显变化；试样在距离材料表面1 mm的深度内产生大于450 MPa的残余压应力；试样冲击强化区内晶界处的晶粒得到了细化；试样在距离表面0.8 mm深度内的显微硬度得到了提高，且表面的显微硬度提高了16%。疲劳试验结果表明，激光冲击强化可显著提高K4030合金叶片的复合疲劳安全寿命。

激光技术激光冲击强化 K4030合金微观组织显微硬度残余应力表面粗糙度疲劳寿命

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激光与光电子学进展

2014, 51(1): 011405

光学仪器与光学设计

高清视频VGA模拟差分信号的远距离传输系统设计

任君 ^1,*徐超 ¹李周奎 ²胡春辉 ¹

作者单位

摘要

¹ 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京100081

² 微光夜视技术重点实验室, 西安 710065

为利用低成本UTP双绞线实现高清VGA模拟视频信号的远距离传输, 完成了VGA模拟差分信号的远距离传输系统的设计及实现。在发送端, 通过差分驱动芯片AD8147对信号进行驱动; 在接收端, 采用差分接收和均衡器AD8123芯片对信号进行均衡和补偿, 恢复原始视频信号。实验证明, 该系统可以在CAT-5e类UTP双绞线上实现最大距离300m、720P分辨率的高清VGA模拟视频信号的远距离传输, 传输后的视频图像清晰、色彩饱满。