1 广东工业大学 机电工程学院，广州 510006
2 广州市自来水有限公司，广州 510600
光功率检测电路的性能好坏决定了接收信号的质量，介绍了光功率检测电路中半导体光电探测器的分类以及与光电探测器相连的几种常用的跨阻放大器，并根据跨阻放大器的性能指标对比了各自的优缺点和应用范围。最后，展望了光功率检测电路的发展前景。
光功率 光电探测器 跨阻放大器 检测电路 集成互补的金属氧化物半导体电路
广东工业大学 机电工程学院, 广东 广州 510006
梯度折射率液晶透镜是一种可通过调控电场来改变其空间有效折射率分布来实现变焦的光学透镜。由于它具有焦距自由可调、结构紧凑、稳定性良好等优点, 在光学透镜领域受到了广泛的关注。本文介绍了电控梯度折射率液晶透镜的基本工作原理, 描述了4种电极类型的梯度折射率液晶透镜: 边缘电场驱动的液晶透镜、离散多电极型液晶透镜、高阻层电极型液晶透镜、完整电极或无电极层液晶透镜。通过评价具有代表性的例子全面地展示液晶透镜的发展现状, 读者可简单、清晰, 直观地了解和掌握电控折射率液晶透镜的发展历程与未来方向, 为进一步研究电控梯度折射率液晶透镜提供清晰的基础认知与参考方向。
电场控制 液晶 光学透镜 梯度折射率 electric field control liquid crystal optical lens gradient index
1 广东工业大学 机电工程学院, 广州 510006
2 广州市自来水有限公司, 广州 510600
半导体脉冲激光器的结构、材料、加工工艺和驱动电源特性是其性能的重要影响因素, 结合脉冲宽度、输出功率和重复频率等技术指标, 综述了半导体脉冲激光器的发展与研究现状, 着重介绍了窄脉冲叠加直流偏置法、储能元件的应用、高速开关的级联或阵列、可编程逻辑器件的应用以及器件选型和布局创新这5种驱动电源性能提升方式, 并指出目前技术存在的不足。最后, 对半导体脉冲激光器的发展趋势进行了展望。
半导体脉冲激光器 脉冲宽度 输出功率 重复频率 驱动电源 semiconductor pulsed laser pulse width output power repetition frequency driving power
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Electronic Manufacturing Technology and Equipment, School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
2 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics & School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
3 Institute of Photonic and Technologies, Aston University, Birmingham B4 7ET, UK
We propose and demonstrate a sensitive vector twist sensor based on a small period long period fiber grating (SP-LPFG) fabricated with a femtosecond (fs) laser. The fabricated SP-LPFG is compact in size (2.8 mm) and shows strong polarization dependent peaks in its transmission spectrum due to the vectorial behavior of high-order cladding modes. Twist sensing is realized by monitoring the polarization dependent peaks, since the polarization of input light changes with fiber twist. The proposed sensor can be interrogated by the peak intensity and wavelength, with high twist sensitivity that reaches 0.257 dB/deg and 0.115 nm/deg, respectively.
fiber optical sensor long period fiber grating twist sensor Chinese Optics Letters
2021, 19(9): 090601
合肥工业大学,仪器科学与光电工程学院,合肥 230009
利用在PCF的空气孔中进行温敏液体选择填充时,PCF的温敏特性会受到影响这一原理,提出了一种高温度灵敏度的光子晶体光纤(PCF)。运用有限元法(FEM)对填充温敏液体后的PCF的温敏特性进行分析。从温敏液体的选择及改变光纤结构参数两个方面研究了此光子晶体光纤的温敏特性。研究结果显示,用乙醇选择填充空气孔时,在工作波长为1.55 μm时,该PCF的温度灵敏度高达3.37×10-5℃-1,研究结论在PCF温度传感器方面有广泛的应用价值。
光子晶体光纤 乙醇填充 高灵敏度 温度传感 有限元法 photonic crystal fiber (PCF) ethanol-filling high sensitivity temperature sensing finite element method
合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥230009
提出了一种具有中心缺陷孔的新型非对称椭圆光子晶体光纤，采用全矢量有限元法研究了其双折射、色散和非线性等特性。通过改变第一层椭圆孔的角度，加强了结构的双折射性能，同时还能改善结构的色散表现。分析计算结果得出，设计合适的结构参数可在波长1.55 μm处获得3.05×10-2的高双折射，同时在X和Y偏振方向获得较高非线性系数。此外，在保持高双折射的同时，此PCF也可获得1 000~1 550 nm近550 nm的负色散平坦区。该新型近红外波段的高双折射高非线性负平坦色散的光子晶体光纤在偏振控制、非线性光学及光纤通信等领域具有广泛的应用前景。
光子晶体光纤 全矢量有限元法 双折射 非线性 photonic crystal fiber the full vector finite element method high birefringence high nonlinearity
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009
基于光纤拉曼放大器(FRA)的非线性耦合方程，采用数值计算的方法首次系统分析了双向多泵浦FRA系统中的偏振相关增益(PDG)特性。根据4个泵浦光源配置的不同，FRA有14种结构。首先整体分析了这14种不同FRA结构中PDG的特点；然后对其中一种结构FRA系统中PDG的特性进行了更具体的分析，包括泵浦-信号、泵浦-泵浦以及信号-信号拉曼相互作用所产生的PDG。研究结果表明，当泵浦总数目一定时，反向泵浦数目越多，其PDG均值越小；当泵浦总数目和反向泵浦数目都一定时，PDG的大小与反向泵浦光波长关系不大；双向多泵浦FRA系统中的PDG主要由泵浦-信号拉曼相互作用所产生的PDG决定。以上结果对有效降低双向多泵浦FRA系统中的PDG有重要的参考价值。
偏振相关增益 光纤拉曼放大器 双向泵浦 偏振模色散 受激拉曼散射 polarization dependent gain fiber Raman amplifier bidirectional pump polarization mode dispersion stimulated Raman scattering 红外与激光工程
2016, 45(2): 0222003
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
提出一种基于空气孔填充的光子晶体光纤与普通单模光纤低损耗耦合方法,并通过光束传播法数值仿真的方式研究了填充物折射率以及填充长度等参数对耦合损耗的影响.结果表明,选择合适的填充参数可以大幅度降低光子晶体光纤与普通单模光纤间的耦合损耗,从而实现光子晶体光纤与普通单模光纤间的低损耗耦合.该方法可适用于多种光子晶体光纤与普通单模光纤之间的低损耗耦合,在光子晶体光纤与普通单模光纤的模场严重失配的情况下,该方法的优势更为明显.
光纤光学 光子晶体光纤 数值仿真 填充 耦合 单模光纤
合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,合肥 230009
基于反向抽运方式的光纤拉曼放大器(FRA)的非线性耦合方程, 采用数值计算的方法首次系统研究了单抽运多信号传输的FRA系统中各因素——光纤偏振模色散(PMD)、抽运光输入功率、抽运光波长、信号光输入功率、光纤长度及光纤损耗系数等对由抽运-信号拉曼相互作用所产生的偏振相关增益(PDG)的影响;比较了单抽运多信号FRA系统与单抽运单信号FRA系统中由抽运-信号拉曼相互作用所产生的PDG的大小;总结了各参数对降低由抽运-信号拉曼相互作用所产生的PDG的效果。研究结果表明, 单抽运多信号FRA系统中的PDG主要由抽运-信号拉曼相互作用产生, 并且光纤的PMD值和抽运光功率对PDG的影响较明显。
光纤拉曼放大器 偏振相关增益 反向抽运 偏振模色散 FRA polarization dependent gain backward-pumped PMD
合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 合肥 230009
光纤喇曼放大器(FRA)系统中的偏振相关增益(PDG)降低光纤通信系统的传输性能, 因此研究FRA系统中PDG的特性和如何降低FRA系统中的PDG成为FRA系统应用中的一项重要内容。论述了FRA的基本原理, 总结了有关PDG的理论研究和实验研究, 详细分析了降低FRA中偏振相关增益的几种方法, 对FRA偏振相关增益的进一步研究方向进行了展望。
光纤通信技术 光纤喇曼放大器 偏振相关增益 偏振模色散 偏振度 optical fiber communication technology fiber Raman amplifiers (FRA) polarization dependent gain (PDG) polarization mode dispersion (PMD) degree of polarization (DOP)
