Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China
2 Lab of Photonic Information Technology, School for Information and Optoelectronic Science and Engineering, South China Normal University, Guangzhou 510631, China
We examine the saturation of relative current gain of In0.53Ga0.47As/InP single photon avalanche diodes (SPADs) operated in Geiger mode. The punch-through voltage and breakdown voltage of the SPADs can be measured using a simple and accurate method. The analysis method is temperature-independent and can be applied to most SPADs.
单光子雪崩二极管 盖革模式 雪崩击穿电压 040.1345 Avalanche photodiodes (APDs) 040.3060 Infrared 040.5160 Photodetectors 040.5570 Quantum detectors Chinese Optics Letters
2011, 9(1): 010402
提出一种优化含有掺铒光纤放大器的非线性Sagnac干涉仪全光开关的新方法，建立了基于自相位调制和交叉相位调制两种解析模型，讨论了掺铒光纤放大器的小信号增益和饱和输出功率对开关性能的影响.分析表明掺铒光纤放大器的性能参量对开关所需要的Sagnac环中光子晶体光纤长度产生限制.当采用相同长度的光子晶体光纤时，基于交叉相位调制方式的全光开关与基于自相位调制方式的全光开关相比能够显著降低开关功率.采用分布傅里叶法数值求解非线性薛定谔方程，优化了开关结构，讨论了重复频率为40 GHz脉宽为5 ps的高斯型信号脉冲在开关时沿Sagnac环的传输特性.模拟结果表明，通过合理选择高非线性光子晶体光纤长度和掺铒光纤放大器的性能参量能够实现超低开关功率（＜1 mW）的开关操作.
非线性光学 全光开关 自相位调制 交叉相位调制 掺铒光纤放大器 Nonlinear optics All optical switch Self-phase modulation Cross-phase modulation Erbium doped fiber amplifier
哈尔滨工业大学 理学院 物理系,黑龙江 哈尔滨 150001
对比电子学和光子学的发展路线图,提出光子学及其2个发展阶段——微光子学和纳光子学的定义,并介绍它们的主要研究内容。指出微光子技术主要是“以电控光”的技术,其关键器件是半导体激光器;纳光子技术主要是“以光控光”的技术,其关键器件是全光开关。
微米光子学 纳米光子学 半导体激光器 全光开关 激光与光电子学进展
2009, 46(10): 15
哈尔滨工业大学理学院物理系, 黑龙江 哈尔滨 150001
提出用一根掺铒光纤连接两个对称的长周期光纤光栅(EDF-LPFG)对构成的新型全光开关。数值模拟了在交叉相位调制下对应于不同抽运功率的信号光的透射谱; 还研究了在不同光栅的有效折射率调制幅度和光纤吸收系数下,信号光透射率随抽运光功率的变化。导出了器件的阈值开关功率公式。EDF-LPFG对光开关的阈值开关功率比单LPFG光开关的开关功率降低了5个数量级,不到25 mW。
光纤光学 全光开关 长周期光纤光栅 掺铒光纤 低阈值开关功率
哈尔滨工业大学物理系, 黑龙江 哈尔滨 150001
根据波导耦合方程,导出了串联微环谐振器的传输矩阵,并分析了环数、环间耦合系数以及损耗对串联微环谐振器输出特性的影响。数值模拟表明,串联微环谐振器具有光子带隙的特征。当环数增加时,通带内满足谐振条件的波长数增加; 当环间耦合系数增加时,可使通带带宽加宽; 通过适当选择环数和环间耦合系数,可以实现滤波和波分复用(WDM)的功能。选用脉冲宽度为50 ps的高斯型激光脉冲注入微环谐振器,发现当环间耦合系数较小时,出射脉冲相对于入射脉冲具有光学延迟的效果,并且随着环数的增加,延迟时间逐渐增大,而当环间耦合系数较大时,光学延迟效果不明显。
集成光学 微环谐振器 传输矩阵 串联耦合 光学延迟
提出一种耦合参量可用光调控的掺铒光纤非线性耦合器．用熔融拉锥法熔合两根掺铒光纤，拉制成工作波长为1550 nm的3 dB掺铒光纤耦合器．通过调变输入耦合器一臂的980 nm泵浦光功率，可以改变两臂的传播常量差，从而改变耦合器两臂信号光的相对输出功率．通过测量输入泵浦光功率和两臂信号光输出功率，得到直通臂耦合比依赖于泵浦光功率的实验曲线．实验研究表明，当泵浦光功率从0 mW变化至20 mW时，耦合比的变化可达到40%．与理论模拟的结果一致．
掺铒光纤 非线性耦合器 耦合比 Erbium-doped fiber Nonlinear coupler Coupling ratio
1 哈尔滨工业大学应用物理系,哈尔滨,150001
2 中科院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理开放实验室,长春,130033
设计和制备了ZnS/ZnSe叠层共20个周期的非线性一维光子晶体光开关与光双稳器件.理论模拟了波长514.5 nm的氩离子激光,在阈值功率密度1.0×105 W/cm2下,完全移出光子禁带,实现了光开关.同一器件也可作为光学双稳器件,实验测出其阈值功率密度为1.38×105 W/cm2,双稳开关时间为100 ps.理论与实验结果基本一致.
光子晶体 非线性 光开关 光双稳 Photonic crystal Nonlinear Optical switch Optical bistability
报道了一种基于解调技术使用双光纤光栅测量张力的方法。在外界拉力下一个光纤布拉格光栅反射波长的漂移被转变成从另一个被压电陶瓷片调制的光栅反射的光脉冲间隔的变化。实验表明,当测量一个40 N以内的力时,测量精度可达到2.5 mN。
光纤光栅 传感器 动态解调 压电陶瓷调制
给出了螺旋型手性分子薄膜表面反射方向的圆二向色性的谐波强度表示式,分析了谐波的强度与手性分子的取向、分子的螺距和半径等结构参数的关系,给出了数值模拟结果.发现在入射光强一定的情况下,谐波强度在螺距和半径的取值范围内分别存在着最大值,以及螺距与半径之间满足的关系式随分子取向角的变化而不同.
二次谐波的圆二向色性 螺旋型手性分子 表面二次谐波
1 哈尔滨工业大学应用物理系,哈尔滨 150001
2 南京大学配位化学国家重点实验室,南京 210093
用Z扫描方法测量了团簇WOS3Cu3I(2-MePy)3对532nm、8ns激光脉冲的非线性光学响应曲线。以速率方程为基础对实验结果进行拟合,理论计算和实验结果符合得很好。应用激发态折射理论研究了非线性折射率系数的符号变化和折射度比值Kr的关系,Kr＞1时非线性折射率系数为正,Kr＜1时折射率系数为负。
非线性光学 激发态非线性 团簇 Z扫描 速率方程 速率方程
