基于狭缝波导和热光学调制的耦合特性, 提出一种尺寸为15 μm×20 μm的绝缘硅基底的超小型微环谐振器, 该器件可通过调节加热器功率调节其带宽.用时域有限差分法模拟其可调谐特性, 结果表明, 当加热器功率从0 mW增加至0.742 mW时, 1550 nm入射光的TE模式在1 900 nm波长下的带宽可调范围为2.5 nm, TM模式在1 543 nm波长处的带宽可调范围为3.1 nm.该器件尺寸小、驱动功率低、可调谐带宽范围大, 适用于动态集成光信号处理, 如重构滤波和布线等.

设计了一种高效的、基于多模干涉(MMI)的椭圆型十字光波导,通过增加模式匹配器和调整自聚焦点位置,降低其传输损耗。COMSOL仿真表明该波导在1550 nm 波长处的透射率高达96.5%,串扰损耗小于2×10 ^-5,而传统的椭圆型十字波导的透射率仅为91.2%。并且对椭圆型MMI的成像规律进行了理论分析和仿真验证, 结果表明这种新型椭圆型结构不但在1550 nm处表现出高效性,对整个1500~1600 nm的通信波段都具有非常低的损耗(小于0.2 dB)和串扰(小于-42 dB)。这种十字光波导尺寸小、结构简单,只需要在硅上绝缘体(SOI)基底材料上融刻一次即可实现,制备工艺简单,有利于节约成本和批量生产,广泛适用于未来的集成光路。

为了实现火星探测中巡视器以及着陆器上人工标志的识别定位, 结合好奇号火星车的人工标志特征和火星环境的特点, 提出一种人工标志两步识别定位方法。第一步是在图像中识别人工标志并进行初步定位。该步骤通过图像边缘检测, 提取并跟踪各轮廓边界。针对人工标志存在的沙尘附着、光照不均、以及阴影遮挡等问题, 提出一种基于火星环境的自适应边缘检测方法。采用最小二乘椭圆拟合方法对每一个轮廓边界进行椭圆拟合, 将拟合所得的椭圆参数作为标志的初步定位结果。第二步是对各人工标志进行精确定位。根据初步定位的椭圆参数进行图像分割。考虑标志中心为两条直线的交点, 故采用Hough变换对各分割出的图像块进行直线检测, 并对交点进行重定位, 从而得到人工标志的精确位置。对好奇号火星车的标志图像进行了试验, 结果表明: 提出的方法能够检测存在较大变形的人工标志, 对标志中心的定位精度稳定在1个像素以内。该对沙尘附着、光照以及阴影遮挡具有一定的鲁棒性, 基本满足火星探测中人工标志定位的精度和鲁棒性要求。