安徽大学 计算智能与信号处理教育部重点实验室, 安徽 合肥 230039
基于光强传输方程(TIE)的相位恢复技术, 可以通过测量一系列垂直于光轴分布的散焦强度图, 直接求解得到光场的相位信息。传统的基于TIE的强度图像采集系统在获得散焦图像时需要机械移动。通过在空间光调制器(SLM)上加载透镜相位图, 使其实现可编程透镜的功能, 任意改变此透镜的焦距值, 可以实现不同的散焦距离, 从而避免采集图像过程中CCD的移动。根据不同的算法理论, 设计了两种光强图像采集系统。由于日常生活中使用相机拍照时, 透镜的相位调制作用不可忽略, 使用SLM代替含透镜的光传播模型中透镜的作用, 设计了第一种实验装置。此外, 通过在4f系统的频率域位置放置SLM, 设计了第二种实验装置。真实实验的结果验证了这两种方法的有效性和正确性。
相位恢复 光强传输方程 空间光调制器 phase retrieval transport of intensity equation spatial light modulator 红外与激光工程
2018, 47(7): 0722003
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
2 School of Electronic, Electrical and Communication Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
We use the selective area growth (SAG) technique to monolithically integrate InP-based 4-channel arrayed waveguide gratings (AWGs) with uni-traveling carrier photodiode arrays at the O-band. Two kinds of channel spacing demultiplexers of 20 nm and 800 GHz are adopted for potential 100 Gbps coarse wavelength division multiplexing and local area network wavelength division multiplexing systems, with an evanescent coupling plan to facilitate the SAG technique into device fabrication. The monolithic chips in both channel spacings exhibit uniform bandwidths over 25 GHz and a photodiode responsivity of 0.81 A/W for each channel, in agreement with the simulated quantum efficiency of 80%. Cross talk levels are below 20 dB for both channel spacing chips.
230.3120 Integrated optics devices 230.5170 Photodiodes Chinese Optics Letters
2017, 15(8): 082301
安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室, 安徽 合肥 230039
针对传统的基于光强传输方程（TIE）相位恢复方法中需要通过移动待测物体或者CCD以实现光强图像采集所造成的速度慢、精确度低等问题，提出了一种新的基于硅基液晶（LCOS）变焦透镜的相位恢复方法。首先，在LCOS上加载具有不同焦距的透镜相位分布图，使其实现变焦透镜的功能；然后通过本研究所设计的系统在同一成像平面上采集不同散焦距离的光强图像；最后求解TIE从而得到相位信息。该方法只需要改变LCOS上所加载的相位分布图即可形成不同的散焦图像，避免了传统方法中机械移动所造成的误差。模拟与实验结果均验证了所提方法的正确性和有效性。
测量 相位恢复 光强传输方程 硅基液晶 变焦透镜
中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室, 北京 100083
成熟的CMOS 技术可制备无源光学器件，但高效光源和高性能光探测仍需要III~V 族半导体材料。综述了近期III~V 族外延片与SOI(silicon-on-insulator)波导集成的键合技术，按键合材料的不同分为无机和有机材料键合。着重分析了各种InGaAs/InP 光电探测器与SOI 波导集成的光耦合方案，并对其优缺点进行对比。同时给出设计的一种倏逝波耦合的InGaAs/InP 光电探测器，用时域有限差分（FDTD）法对器件光学特性进行了模拟，以SOI 上有机键合的方式，获得95%的探测器吸收效率，表明该SOI 波导集成的光电探测器可实现小体积、低损耗及高响应度的光探测，符合片上光互连系统的要求。
探测器 InGaAs/InP 光电探测器 SOI（silicon-on-insulator）波导 键合技术 倏逝波耦合 激光与光电子学进展
2014, 51(11): 110003
