李中宇 1,2,3,*章羚璇 1,2,3曾超 1,2,3杜书剑 1,2,3[ ... ]张文富 1,2,3
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院西安光学精密机械研究所 中英联合微纳光子学研究中心, 西安 710119
基于硅基光学相控阵, 提出一种结合了相位控制和不同周期光栅发射器的点阵扫描法, 以实现大范围的二维光束扫描.对光束扫描装置进行仿真计算, 结果表明, 仅使用单波长的光源即可实现120°×100°的扫描范围和超过16×400个可分辨点.此光束扫描装置在应用时, 同一时刻仅需要一部分有源器件工作, 降低了相调所需的电能耗.所提方法为实现大范围、低成本和低功耗的二维光束扫描装置提供了一种可能的解决方案, 尤其适用于低成本的固态激光雷达.
光电子学 光学相控阵 光栅 绝缘体上硅 光束扫描 激光雷达 Optoelectronics Optical phased array Grating Silicon-on-insulator Beam steering LiDAR 杜书剑 1,2,3,*章羚璇 1,2,3王国玺 1,2,3李中宇 1,2,3[ ... ]张文富 1,2,3
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 西安光学精密机械研究所 中英微纳光子学联合研究中心, 西安 710119
通过两级定向耦合器结构实现了光学相控阵天线阵列的二维排布, 并设计了特殊C形弯曲波导进行热调作为阵元的相位控制器.提出一种针对阵元数量不高的稀布片上光学相控阵远场高阶干涉栅瓣的压缩方法.将均匀的阵元间距通过爬坡算法优化成非均匀间距, 以破坏栅瓣产生所需的干涉相长条件, 实现对栅瓣的压缩作用.在1 310 nm波长, 通过时域有限差分法对基于微型光栅耦合器天线的稀布阵列进行计算分析, 结果表明优化的阵元间距能实现-6～-7dB的栅瓣抑制比.
硅光子学 相控阵 爬坡算法 光栅 栅瓣 干涉 Silicon photonics Phased array Hill climbing algorithm Gratings Side lobe Interference
1 西安邮电大学 电子工程学院, 西安 710121
2 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
3 中英联合微纳光子学研究中心, 西安 710119
4 中国科学院大学, 北京 100049
提出了一种分离的导模共振滤波器.该结构由光栅层和两个被空气薄层隔开的平板介质波导组成.使用时域有限差分法分析了该光栅结构在不同的结构参数下的光谱特性.研究表明, 当TM偏振入射时改变空气薄层的厚度可以实现共振波长的可调谐, 并且共振波长几乎随着空气薄层厚度线性变化.浅调制光栅被用于实现窄线宽特性.波长可调谐范围为1 515~1 558 nm, 半高全宽小于0.6 nm.
光栅 导模共振 窄带 滤波器 可调谐 Grating Guided mode resonance Narrowband Filter Tunable 光子学报
2017, 46(12): 1223001
1 西安邮电学院 电子与信息工程系，陕西 西安710061
2 西安邮电学院 通信工程系，陕西 西安710061
文章基于负载均衡和禁忌搜索提出一种新的备用路由算法，实现了优化解搜索及对链路负载方差和拥塞的优化。路由选择后，采用首次命中按长通道优先原则为各光通道分配波长。在环网和网状网静态业务模式下对不同路由算法进行了仿真，仿真结果表明，新算法能充分利用网络资源安排最佳路由，有效降低了对波长的需求。
波分复用光网络 备用路由 链路负载方差 拥塞 禁忌搜索 WDM optical network alternate routing link load variance congestion tabu-search
西安邮电学院 电子与信息工程系，陕西 西安710061
文章将广泛应用于薄膜光学和波导光栅理论计算的Rouard方法引入到一维光子晶体(PC)带隙结构计算当中，从物理光学的多光束干涉角度解释了光子带隙的产生原因。详细推导了Rouard方法的相关公式，并应用Rouard方法计算了具有不同结构特点的一维光子晶体的反射谱。计算结果表明Rouard方法是有效的，并且具有物理概念清晰、公式简洁的特点。
一维光子晶体 带隙结构 Rouard的方法 one-dimensional photonic crystal band-gap structure Rouard’s method
1 西安邮电学院电子与信息工程系, 西安 710061
2 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710068
利用传输矩阵法计算了正负折射率交替一维光子晶体的带隙特性。结果表明这种光子晶体具有宽而平坦的禁带,窄而尖锐的通带。这种带隙特性是受到布拉格散射、法布里珀罗谐振和=0禁带共同影响的结果,通带位置决定于法布里珀罗谐振。在理论分析基础上设计出密集波分复用用窄带梳状滤波器,给出信道间隔为0.8 nm的梳状滤波器的仿真结果。仿真结果表明这种梳状滤波器具有信道间隔窄、禁带平坦、通带极窄的特点。信道间隔可以通过改变一维光子晶体单元周期光学厚度调节。
光电子学 梳状滤波器 传输矩阵 光子晶体 负折射率介质 正负折射率交替
