在介绍国外光谱探测及识别技术现状的基础上,针对光谱识别技术在红外制导方面的应用前景和趋势进行了分析,阐述了该技术在提高制导精度、抗干扰、降低成本、提高现役**性能方面的优势和可行性;探讨了红外光谱目标识别技术的机理和方法,特别对红外光谱目标特征、光谱识别模式方法、光谱探测技术途径和整个系统需要突破的关键技术方面给出了自己的见解,提出了几种红外制导光谱识别技术方案,为今后开展相关技术研究和开发打下了基础.
光谱探测 光谱识别 红外制导 光电对抗
1 天津大学理学院应用物理系光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
2 天津津航技术物理研究所, 天津 300192
设计了一种以新型两级集成光学声光可调谐滤波器(IAOTF)为调谐元件的环形腔单偏振输出可调谐掺铒光纤激光器,它具有结构简单、调谐方便、调谐速度快和调谐范围大的优点。在对该集成光学声光可调谐滤波器滤波特性进行分析的基础上,在忽略放大的自发辐射(ASE)和激发态吸收情况下,对该激光器的特性参量如线宽、输出功率、斜率效率、阈值抽运功率等进行了分析。当抽运功率为100 mW,射频为175 MHz时,激光器输出中心波长为1550 nm,最大输出功率约6.34 mW,斜率效率为7.19%,半峰全宽(FWHM)为0.1 nm。当声波频率每改变0.1 MHz时,激光器输出中心波长改变约为0.88 nm,由于集成光学声光可调谐滤波器的滤波范围很大(当声波频率变化20 MHz时,滤波范围为180 nm),所以激光器的调谐范围仅取决于掺铒光纤的增益带宽。
激光技术 集成光学 掺铒光纤激光器 声光可调谐滤波器
1 天津大学理学院应用物理系 光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300072
2 天津津航技术物理研究所,天津 300192
3 北京交通大学理学院物理系,北京 100044
在集成光学声光可调谐滤波器的基础上,研制成一种偏振无关的集成光学波导型声光光开关,由于采用声光作用实现开关功能,使得开关速度可以达到微秒量级。介绍了这种集成光学波导型声光光开关的工作原理及其基本结构,并对它的插入损耗、隔离度、开关速度这三项光开关的重要性能指标进行了具体的理论分析与计算,然后对制作成的集成光学波导型声光光开关的器件样品进行了性能测试,在室内温度为20 ℃,入射波长为1.523 μm时,测得插入损耗为4.8 dB,隔离度为22.0 dB。对实验与理论的误差进行了具体分析,并提出了进一步提高其性能指标的相关途径。
集成光学 光开关 声光可调谐滤波器 光通信 隔离度 开关速度
概述了MOEMS光学系统的种类和特点,介绍了几种主要的MOEMS光学产品、机理和应用方向,阐明了其作为光电技术的前沿所具有的重要作用和广阔前景,提出了相关的研究建议.
微光电子机械系统 光学系统 制作技术 MOEMS Optical system Fabrication technology
1 天津大学理学院应用物理系,天津 300072
2 航天机电总公司八三五八研究所,天津 300192
研制成功一种基于集成光学声光可调谐滤波器(IAOTF)的新型近红外光谱仪.从理论上分析了这种光谱仪的特征方程及分辨率,然后用三个中心波长不同的分布反馈式(DFB)激光器的耦合光源进行了发射光谱的实验测量,最后通过傅里叶逆卷积的方法进行了光谱数据的恢复工作,从而进一步将该光谱仪的分辨本领提高到 0.6 nm.
光电子学 集成光学声光可调谐滤波器 近红外光谱仪 傅里叶逆卷积
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,教育部光电信息技术科学开放实验室,天津 300072
2 天津大学应用物理系,天津 300072
3 航天部8358研究所第三院,天津 300192
提出了一种新型的宽带声光表面波叉指换能器(SAW-IDT), 该换能器应用双梯形倾斜电极,可对单梯形倾斜电极IDT通带的高频成分进行补偿,使通带更宽更平直,并无需外补偿网络.通过计算机模拟得出IDT的优化高频补偿因子ρ=0.12及其他的优化参数.该器件以Y切X传Ti扩散LiNbO3作为光波导,以～150 nm厚的SiO2/In2O3薄膜作为声波导,声孔径W0=110 μm,叉指对数N=9.IDT的中心频率为187.7 MHz,Bragg声光带宽为55.3 MHz,通带斜率为0.00,通带凹陷深度<1.0 dB.当模转换效率为99%时,测得射频(RF)驱动功率为45 mW,该器件可望作为1.15～1.65 μm红外频谱分析仪的分光器件.
集成光学 声光可调谐滤波器 声光表面波叉指换能器 声光频谱分析仪
给出了一种改进型的再入式集成光学光纤陀螺方案,在保持再入式集成光学光纤陀螺低成本、高温度稳定性、小型化特点的条件下,通过偏振转换集成光学多功能器件(TMIOC)的使用,有望消除光纤环多次再入的本征损耗,减小总光损耗,提高信噪比,并可实现无光放大器(SOA)的高灵敏度光纤陀螺系统。TMIOC器件的位相调制器部分(PM)采用退火质子交换波导(APE),实现天然的高偏振特性;PS是采用双模耦合方式实现的偏振模分离器,分离比达到20dB;PT是声光模转换器,实现TE和TM偏振模的相互转换,转换效率达到99%以上,声波功率小于20mW。目前的器件指标适合较长的光纤长度和较少的再入次数,满足高灵敏度光纤陀螺系统的要求;通过提高器件指标,如进一步提高响应速度,降低插入损耗,可实现较短的光纤长度和较多的再入次数的小型化、高灵敏度、低成本的第二代光纤陀螺系统的制作。
集成光学 光纤陀螺 再入 偏振模分离器 声光模转换 Integrate optics Fiber optics gyroscope Re-entry Polarization splitter Acoustic-optics mode conversion
1 天津大学理学院应用物理系,天津,300072
2 航天机电总公司8358研究所,天津,300192
根据双模干涉理论分析了集成光学反射镜的原理，并用光束传播法(BPM)计算了反射镜的反射特性以及对波长变化的适应性,通过对反射镜的结构参数进行优化，设计了一种与偏振无关的反射镜，其反射比大于20 dB(99%)。实际制作了这种反射镜，实验测量表明，TE/TM模的反射比均在18.5 dB以上。
应用光学 集成光学 反射镜 双模干涉 光束传播法
1 天津大学理学院应用物理学系,天津,300072
2 中国航天机电工业总公司8358所,天津,300192
声光可调谐滤波器(AOTF)是波分复用(WDM)网络中的关键器件之一,它的一个重要技术指标是中心波长的稳定性。针对以LiNbO3为基底的集成光学AOTF,从理论上分析了它的中心波长随温度的漂移,计算表明该漂移值达0.8 nm/℃。设计制作了一套高性能的比例、积分、微分(PID)温度控制系统,实际测定了AOTF系统的温度特性。结果表明,理论计算和实验完全一致。利用这套系统,成功地将AOTF的温度控制在±0.1℃,将中心波长的漂移控制在±0.08 nm的范围内,保证了器件在光纤通讯系统中的实际应用。
光电子学 声光可调谐滤波器 有效折射率 温度控制
1 天津大学,精密仪器与光电子工程学院,天津,300072
2 天津大学,理学院应用物理系,天津,300072
3 天津津航技术物理研究所,天津,300192
分析了两级串联马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)干涉型奇偶交错滤波器(Interleaver)的透过率函数.理论上采用梯形波近似的方法,利用傅里叶级数展开的方法选取适当的参数,可得到输出波形通带平坦,阻带加宽的滤波器,其输出稳定性和隔离度均得到了提高.通过实验所得的结果与理论相吻合.
奇偶交错滤波器 密集波分复用 顶端平坦 马赫-曾德尔干涉仪 Interleaver DWDM Flat-top Mach-Zehnder interferometer
