1 湖南大学材料科学与工程学院，湖南光电集成创新研究院，湖南 长沙 410082
2 诺视科技（苏州）有限公司，江苏 苏州 215011
基于发光二极管的显示技术在电视、电脑、手机等终端产品上获得了广泛应用。与传统液晶显示器和有机发光二极管屏幕相比，微型发光二极管（Micro-LED）显示器件在尺寸、性能、功耗、使用寿命等方面均具有显著优势。总结了Micro-LED全彩色显示的技术类别和产品应用场景，综述了实现Micro-LED全彩色显示的最新研究进展，包括巨量转移技术、色转换层集成技术和外延芯片单片集成技术，并进一步比较分析这些技术的优缺点，展望了Micro-LED全彩色显示技术的未来发展。
发光二极管 显示技术 单片集成 巨量转移 氮化镓 激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0125001
1 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建 福州 350117
2 福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350117
通过调制具有不同编码单元的参考光，对信息光进行分页式加密存储。提出两种参考光编码加密模式，即扇形参考光编码模式和随机位置参考光编码模式，并对这两种方法进行验证。实验结果表明，这两种方式都通过正交相位编码完成加密解密的过程。对两种方法的加密性进行评估，不同密钥对应的加密信息之间的相似度均值分别为0.57和0.02，均方误差的平均值分别为537和1872。随机位置参考光编码模式下的同轴系统安全性更高。正交相位加密技术可以有效地防止存储数据被非法访问和窃取，保证了数据的安全性。
全息 全息数据存储 同轴系统 正交相位 加密 中国激光
2023, 50(18): 1813017
林达奎 1,2,3,4,5宋海洋 1,2,3,4,5李枷楠 1,2,3,4,5王琨 1,2,3,4,5[ ... ]谭小地 1,2,3,4,5,*
1 福建师范大学光电与信息工程学院，福建 福州 350117
2 医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建 福州 350117
3 福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350117
4 福建省光电传感应用工程技术研究中心，福建 福州 350117
5 福建师范大学信息光子学研究中心，福建 福州 350117
大数据时代对数据存储提出了新的需求，数据的存储安全关乎社会稳定与发展。全息加密光存储具有高存储密度、快读取速度、长保存寿命等特点，为海量数据存储提供了有效的解决方案，是保障数据存储安全的有力手段。聚焦于全息光存储领域，论述了以振幅、相位和偏振等作为调制变量的全息加密光存储的基本原理，介绍了常见的全息加密光存储技术及其性能影响因素，梳理了大量密钥的管理方法，最后总结了各技术特点，并对全息加密光存储的未来发展进行了展望。
全息 全息存储 全息加密光存储 光的多维调制 存储安全 中国激光
2023, 50(18): 1813009
1 福建师范大学光电与信息工程学院，福建 福州 350117
2 中国计量科学研究院，北京 100029
3 河北民族师范学院化学与化工学院，河北 承德 067000
4 西安电子科技大学光电工程学院，陕西 西安 710071
大数据时代对数据存储提出了新的要求，为克服目前存储技术无法逾越的障碍，全息存储回到人们的视野，为了解决传统全息存储的记录密度与理论值相差较大的问题，本文作者团队提出了将光的振幅、相位和偏振均作为调制变量的多维调制全息数据存储技术；为验证多维调制的实验结果，针对具有偏振响应的全息存储材料特性提高方面也开展了研究。这些研究成果加速了全息存储技术应用的产业化步伐。本文以该团队在北京理工大学期间开展的多维调制全息数据存储技术的研究成果为基础，分别从光的振幅、相位和偏振调制机理出发，综述了各个调制方法的理论基础和应用实例，以及提高全息存储材料性能的有效手段，最后进行了总结和展望。
全息存储 多维调制 大数据保存 存储密度 光学学报
2023, 43(15): 1500004
1 长春理工大学 光电工程学院 空间光电技术研究所，吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院 光学工程系，吉林 长春 130022
基于无波分裂脉冲产生的平坦超连续谱被报道。笔者采用非线性偏振旋转（NPR）作为锁模方法来实现耗散孤子脉冲和无波分裂脉冲的切换输出。在0.3 W的泵浦功率下，获得了耗散孤子脉冲。脉冲宽度为5.8 ps，脉冲间隔为54 ns，与11.05 m的腔长一致，信噪比为55 dB，压缩后的脉冲宽度为0.61 ps。值功率可以被提升到1.18 kW。通过适当调整腔偏振态和增加泵浦功率，耗散孤子可以演化为无波分裂脉冲。随着泵浦功率的提高，脉冲宽度从11.7 ps增加到20.2 ps，几乎增加了两倍。经过计算，时间带宽积从23.9增加到53.43。较大的啁啾可以抵抗非线性相移的影响，从而避免脉冲分裂。无波分裂脉冲的脉冲能量可以提高到3.89 nJ，是耗散孤子脉冲能量的五倍。随后，使用耗散孤子和无波分裂脉冲作为种子源去获得超连续谱。结果表明，在锥形高非线性光纤中，无波分裂脉冲产生的超连续谱范围和平坦度均优于耗散孤子脉冲。基于耗散孤子脉冲和无波分裂脉冲产生的超连续谱范围为1 400~2 000 nm，覆盖了S波段、C波段、L波段三个主要通信波段，20 dB带宽分别为310.3 nm和426.4 nm。这项工作将有助于高能量脉冲光纤激光器的发展，并提高其在超连续谱产生和光通信领域的潜在应用。
超连续谱 非线性偏振旋转 耗散孤子 无波分裂脉冲 平坦度 supercontinuum nonlinear polarization rotation dissipative soliton wave-free breaking pulse flatness 红外与激光工程
2023, 52(5): 20220745
1 长春理工大学空间光电技术国家与地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022
2 长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
如何获得频率高、相位噪声低和稳定性高的微波信号一直都是微波光子学领域的研究热点。基于此，提出一种基于受激布里渊散射（SBS）的可调谐光电振荡器（OEO）。实验中光载波和泵浦光来自同一可调谐激光器，利用泵浦光的SBS对光载波的相位调制边带进行放大，通过改变可调谐激光器的输出波长使布里渊频移量发生变化，从而实现输出微波信号的可调谐。实验结果表明，所设计的OEO可以实现频率范围为10.13~10.65 GHz的信号输出，可调谐范围为520 MHz。结构中仅使用了一个相位调制器，无偏压输入器件的引入，这使得所设计的OEO稳定性较高。在20 min内频率漂移小于1 MHz，功率变化小于1.15 dB。
光学器件 光电子学 微波光子学 受激布里渊散射 光电振荡器 频率可调谐 光学学报
2023, 43(11): 1123002
Author Affiliations
Abstract
1 College of Photonic and Electronic Engineering, Key Laboratory of Opto-Electronic Science and for Medicine of Ministry of Education, Fujian Provincial Key Laboratory of Photonics Technology, Fujian Provincial Engineering Technology Research Center of Photoelectric Sensing Application, Fujian Normal University, Fuzhou 350117, China
2 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
3 HolyMine Corporation, 2032-2-301 Ooka, Numazu, Shizuoka 410-0022, Japan
To increase the storage capacity in holographic data storage (HDS), the information to be stored is encoded into a complex amplitude. Fast and accurate retrieval of amplitude and phase from the reconstructed beam is necessary during data readout in HDS. In this study, we proposed a complex amplitude demodulation method based on deep learning from a single-shot diffraction intensity image and verified it by a non-interferometric lensless experiment demodulating four-level amplitude and four-level phase. By analyzing the correlation between the diffraction intensity features and the amplitude and phase encoding data pages, the inverse problem was decomposed into two backward operators denoted by two convolutional neural networks (CNNs) to demodulate amplitude and phase respectively. The experimental system is simple, stable, and robust, and it only needs a single diffraction image to realize the direct demodulation of both amplitude and phase. To our investigation, this is the first time in HDS that multilevel complex amplitude demodulation is achieved experimentally from one diffraction intensity image without iterations.
holographic data storage complex amplitude demodulation deep learning computational imaging Opto-Electronic Advances
2023, 6(3): 220157
1 中国海洋大学信息科学与工程学部物理与光电工程学院青岛市光学光电子重点实验室，山东 青岛 266100
2 青岛科技大学数学物理学院，山东 青岛 266061
设计了一种可用于中红外波段探测的双层花瓣结构光学天线，利用有限时域差分方法，分析了结构参数、入射光偏振方向对单层天线共振波长及尖端电场强度的影响。在优化单层结构的基础上，计算了双层天线层间距（h）介于0.1~0.8 μm时，不同入射波长下上层天线尖端电场强度与入射光电场强度比值。为研究下层天线对于上层天线电场的增强机理，固定入射光波长，扩大天线层间距h（0.1~3.6 μm），对有无上层天线两种结构，分析相同探测点电场强度比随h的变化。结果表明，h<1 μm时，上层天线尖端电场增强主要来自于双层天线耦合增强，其中h<0.2 μm时，上层天线尖端场强随着距离h的减小而降低，主要因为近场耦合导致上层天线尖端能量转移到层间；h>1 μm时，上层天线尖端电场增强主要来自于下层天线反射光的干涉增强。
表面光学 光学天线 表面增强红外吸收 耦合增强 干涉 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0124001
1 中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院，北京 100083
2 中国空间技术研究院 钱学森空间技术实验室，北京 100094
3 哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080
设计并研制出一种基于超材料的宽带微波/红外兼容隐身结构器件，该结构包括基于氧化铟锡（ITO）薄膜制备出的红外隐身层、微波吸收层和微波反射层，红外隐身层由圆环镂空结构的频率选择表面组成，微波吸收层由周期和方阻均不同的方环结构组成，微波反射层由连续的导电薄膜组成。各层由厚度不同的聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）隔开。结果表明此结构能够在2∼18.6 GHz范围内实现90%以上的吸收，其红外发射率低于0.3。
