光子学报
2023, 52(11): 1113001
1 海军潜艇学院, 山东 青岛 266000
2 海军第二试验区, 辽宁 大连 116000
针对水下高速目标出水初段轨迹特点, 提出了利用近距离光电复合引导激光测距仪与高速摄像设备同步观测的测量方法;构建了测量装置, 分析了满足一般测量要求各设备的指标设计要求; 论证了该技术方案实现的可行性;对测量装置的轨迹测量精度进行了初步的估算, 结果表明该方法能满足测量要求, 为高速目标出水初段轨迹近距离测量和实况观测提供了一个重要手段, 具有较大的**应用价值。
水下高速目标 出水初段轨迹 稳定跟踪 激光测距 高速实况 underwater high-speed target initial trajectory out of water stable tracking laser ranging high-speed live
Author Affiliations
Abstract
1 Center for Information Photonics and Communications, School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611756, China
2 State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
High-performance ultra-compact polarization splitter-rotators (PSRs) are designed and experimentally demonstrated, using dual etching and a tapered asymmetrical directional coupler. First, two novel PSRs are designed with nanowire and subwavelength grating cross-port waveguides and verified in simulations. Then, one of the two PSRs is fabricated. Experiment results reveal that the extinction ratio is higher than 28 dB or 32 dB at 1550 nm for the launched fundamental transverse magnetic or the transverse electric modes, while the corresponding insertion loss and polarization conversion loss are 0.33 dB and 0.18 dB, respectively.
polarization splitter and rotator silicon photonics asymmetrical directional coupler dual etching Chinese Optics Letters
2021, 19(12): 121301
齐齐哈尔大学材料科学与工程学院，齐齐哈尔 161006
采用化学气相沉积(CVD)技术，通过CH4裂解法制备了碳纳米管(CNTs)。使用旋转圆盘处理机(SDP)自组装技术，将纳米Pt和纳米Au电沉积在CNTs上对其进行修饰。随后，通过将铂粒子电化学沉积在CNTs修饰的玻碳电极(GCE)上以及利用静电效应将葡萄糖氧化酶固定在金电极上，制备了CNTs-Pt/GCE和CNTs-Au修饰电极。最后，使用循环伏安法(CV)研究了葡萄糖在CNTs-Au和甲醛在CNTs-Pt/GCE上的电化学性能。结果表明，由于纳米金粒子与CNTs可以有效地增加电极的比表面积提高其电子转移速率，因此，CNTs-Au生物传感器具有良好的重复性、稳定性和快速的葡萄糖检测响应，可用于临床血清葡萄糖浓度的检测。另外，由于Pt的高度分散和CNTs与Pt的协同作用增强了电极表面的活性位点，使得CNTs-Pt/GCE在甲醛的检测过程中展现出了较高的灵敏度和良好的重现性。
传感器 旋转圆盘处理机 葡萄糖 甲醛 sensor spinning disc processor CNTs-Au CNTs-Au CNTs-Pt CNTs-Pt glucose formaldehyde
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
We demonstrate a large-mode-volume transverse-electric-polarized λ/4 shifted distributed feedback (DFB) cavity on silicon-on-insulator (SOI). A 2.86 mm-long DFB cavity with sidewall corrugation on the ridge is fabricated on a silicon rib waveguide. The cavity structure is designed to enlarge both the longitudinal and transversal mode profiles of the cavity to enclose more luminescent media. Design strategies are verified by both finite difference time domain simulation and experiments. A linewidth of 69 pm and an extinction ratio of 15 dB is obtained, indicating not only the well confinement of the longitudinal mode, but also its well stretching to the cavity ends. The mode volume is 75.39 μm3.
130.0130 Integrated optics 130.7408 Wavelength filtering devices Chinese Optics Letters
2015, 13(10): 101301
1 华中科技大学, 武汉430074
2 复旦大学, 上海200433
硅基光源是实现硅基集成光电子芯片的核心器件, 虽然近年来国内外已经取得多项重要成果, 但适合于下一代大规模光电集成芯片的小尺寸、低功耗、工艺兼容的高效硅基发光器件仍然缺乏。文章介绍了基于嵌入光学微腔中的锗量子点实现硅基发光器件方面的研究成果, 通过将分子束外延生长的锗自组装量子点嵌入硅光子晶体微腔中, 实现了室温下处于通信波段的共振发光。通过在图形化衬底上生长实现锗量子点的定位, 并精确嵌入光子晶体微腔中, 实现了基于锗单量子点的硅基发光器件。
硅基发光器件 锗量子点 光学微腔 Si-based light-emitting device Ge quantum dot optical microcavity
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室, 陕西 西安 710049
蒙特卡罗法(MC)广泛用于模拟光在皮肤组织中的传播。发展了基于四面体网格的蒙特卡罗(TMC)方法，提出了距离阈值的概念避免数值耗散导致的错误能量沉积。通过计算带有单根血管的两层皮肤模型比较了几何蒙特卡罗(GMC)、基于结构化网格的蒙特卡罗(VMC)和TMC。GMC 通过数学定义组织界面，避免了离散，精度最高，但不适用于复杂的界面。VMC 实施简单，但是对曲折表面的离散会导致显著的误差。TMC 使用边界适应性较好的四面体单元在计算的精度和灵活性上找到了平衡。计算结果表明，TMC 法对几何形状的空间适应性远强于VMC，在复杂界面区域的误差仅为VMC 法的10%~25%，是一种理想的边界区域离散化的方法。
医用光学 光传播 蒙特卡罗法 四面体网格 皮肤组织
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室, 陕西 西安 710049
提出一种几何蒙特卡洛方法(GMC)，利用光子位置与物质界面间的几何关系在整个计算区域而非单个网格内计算光子传输。计算区域无网格离散，光在物质界面处的传播严格依据其实际过程进行，消除了网格蒙特卡洛方法(VMC)中的光传播误差并大幅提高了计算速度。对于包含单根血管的情况，采用10 μm 网格，GMC 的计算速度约为VMC 的25 倍。利用GMC 方法计算了激光在多根同轴血管簇皮肤组织模型中的能量沉积，发现血液体积分数不变时，血液能量吸收特性对血管分布的依赖性随着血管数量的增加而降低。当血管数量为20 根时，不同血管分布下血液能量吸收最大变动率不超过4%。这表明可以通过假设的血管分布开展研究而无需考虑真实的复杂血管结构，具有重要的实际应用意义。
医用光学 几何蒙特卡洛方法 生物组织 光传播 血管分布
