五邑大学智能制造学部工业互联网与通信系, 广东 江门 529020
对于不同的三节点垂直腔面发射激光器(VCSEL)网络,利用主稳态函数(MSF)提出了 一个新的所有节点激光器之间达到全局完全混沌同步(GCCS)的判定方法。发现当由常行和与两个横断特征值所确定的 两点在稳定性区域 内(MLE为负),并且MLE作为常行和以及特征值(与同步流形内的扰动有关)的函数是正的,那么这个任意给定的三节点VCSEL网 络能够达到GCCS。该判定方法可以推广到多节点(四节点以上)VCSEL网络中。基于理论判定和同步误差理论,进一步探索 了具有环形拓扑结构的三节点VCSEL网络的同步性质。结果显示,理论判定和数值结果完全吻合,这表明理论判定是有效可行的。
激光光学 完全混沌同步 主稳态函数 复杂网络 延迟光反馈 laseroptics complete chaos synchroni冗ation master stability function complex network delayed optical feedback
五邑大学 信息与工程学院, 广东 江门 529020
基于四层等离子激元结构 (硅金硅二氧化硅), 通过在金属层中构造不同的椭球孔阵列,提出了两种不同结构的光学漏波天线, 分别为一维对称锥形结构和二维对称锥形结构. 基于天线理论和有限元方法, 对天线的物理特性进行数值研究。研究结果表明：当工作波长为1 550 nm时, 这两种光学漏波天线带宽都为80 THz(包含了S+L+波段); 当在天线端口处分别填充空气和氮化硅的时候,天线有较低的回波损耗和插入损耗, 但对于两种不同的填充物, 天线的特性表现出一些差异, 例如, 在一维对称结构中, 天线端口处填充氮化硅时, 天线有更少的回波损耗和插入损耗, 更低的旁瓣电平, 以及更好的方向性. 该天线可用于光学集成互连、高度集成的光束控制和空间光通信中.
表面等离子激元 空间光通信 光学天线 有限元法 漏波天线 辐射方向图 天线阵列 Plasmontic structure Space optical communication Optical antenna Finite element method Leakywave antenna Radiation pattern Antenna array
Author Affiliations
Abstract
School of Information Engineering, Wuyi University, Jiangmen 529020, China
For polarization switching (PS) and nonlinear dynamic behaviors (NDBs) of an optically injected laser system composed of a master vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) and a slave VCSEL, we put forward a novel manipulation scheme by means of electro-optic (EO) modulation with quasi-phase matched technology. It is found that the PS of the slave VCSEL subject to parallel or orthogonal optical injection takes on a change of periodic oscillation with the applied transverse electric field. The optically injected slave VCSEL can experience different NDBs evolutions when the light from the master laser is modulated by the linear EO effect.
Chinese Optics Letters
2015, 13(Suppl): S21405
基于周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体的准相位匹配线性电光效应,利用邦加球理论,晶体 在不同占空比和温度下,探索了输出激光偏振态随外加电场的演变规律。研究结果发现,激光偏振的演变对外加电场E0、 晶体占空比D和温度T0非常敏感;若T0为273 K, D为0.25、0.5和0.75, 随着E0的增加,输出偏振态成周期性演变; 当D为0.5,且T0为263 K、293 K和313 K时,输出偏振态的演变表现为无规则性。合理选择一定的外加电场、 占空比和温度,可以实现任意偏振光。这些结果有助于PPLN偏振控制器的优化设计。
激光技术 激光偏振态控制 邦加球理论 准相位匹配线性电光效应 周期性极化铌酸锂晶体 laser technology control of laser polarization state Poincare sphere theory linear electro-optic effect with quasi-phase match periodically poled LiNbO3 crystal
五邑大学 信息工程学院, 广东 江门 529020
针对高速率OTDM(光时分复用)系统中的一些关键技术问题,如时钟提取、时分解复用和色散补偿等,提出了8×40 Gbit/s的OTDM系统技术方案.结果表明,通过选择合适的时钟提取方式和基于对称性色散位移光纤的色散补偿技术,能够实现在一个时隙内对每个信道的40 Gbit/s归零码信号的解复用,且解复用后的信号质量较好.该系统实现了320 Gbit/s OTDM通信.
光时分复用 色散补偿 时钟提取 OTDM dispersion compensation clock extraction
五邑大学 信息工程学院, 广东 江门 529020
根据准相位匹配线性电光效应耦合波理论, 基于单个周期性极化铌酸锂晶体, 提出了外电场可控的电光复合与门、或门的逻辑计算方法.采用级联周期性极化铌酸锂晶体, 探讨了外电场可控的电光复合逻辑异或门、半加法器、半减法器的逻辑计算方法.在外加电场分别为0.184 KV/mm和0.368 KV/mm条件下, 分析了光波的波长、方位角和极角、晶体的温度对逻辑输出的影响.研究结果表明, 基本逻辑门的逻辑计算能够成功实现, 但其逻辑计算对光波波长、晶体温度、方位角和极化角非常敏感, 这些参量轻微的变化会导致逻辑输出的改变.该方案可推广到更为复杂的基本逻辑门以及三个以上逻辑输入与输出的基本逻辑门中.
非线性光学 逻辑门 电光效应 周期性极化铌酸锂晶体 相位匹配 偏振效应 Nonlinear optics Logic gate Electro-optic effect Periodically poled lithium niobate Phase matching Polarization effect
中山大学光电子材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
数值研究了掺氧化镁铌酸锂晶体中高强度近红外飞秒激光脉冲的线性电光效应。研究结果发现，当在垂直于晶体光轴的方向上施加一定外电场使光脉冲实现最强的电光耦合时，输出脉宽在正常色散区随着输入光强的增大而增大；而在较强反常色散区，输出脉宽随着输入光强增大而减小。对中心波长λ0=1.6335 μm的光脉冲，线性电光效应可使输出脉宽产生压缩。当输入脉宽T0=5 fs和光强I0=20 GW/cm2时，最小输出脉宽为输入脉宽T0的0.76倍。而当T0>5 fs时，最小输出脉宽小于0.76 T0。若在晶体光轴方向上施加另一个电场对光脉冲进行相位调制，则最小输出脉宽的光脉冲中心波长发生蓝移或红移；随着外电场的增大，蓝移或红移量相应增大。
光电子学 掺氧化镁铌酸锂晶体 飞秒激光脉冲线性电光效应 自相位调制 交叉相位调制 光脉冲压缩 激光与光电子学进展
2012, 49(7): 072502
通过变分法,研究了在真实的非局域介质中当响应函数为e指数衰减型时具有初始波前曲率的光束的传输特性,并得到了光束各参数演化的解析解。研究发现,不论初始输入功率大小如何,正的初始波前曲率均会导致光束先展宽,而负的初始波前曲率则导致光束先压缩。对于具有不同初始波前曲率的光束,在某一确定的输入功率处,其束宽的演化曲线周期性的相交,而这些交点处恰是无初始波前曲率的光束压缩或展宽的极值处,通过和Snyder 等提出的强非局域孤子模型的结果进行了比较,发现这种现象是Snyder-Mitchell的线性模型中所不存在的。
非线性光学 非局域非线性薛定谔方程 变分法 空间光孤子 波前曲率
1 五邑大学 信息学院，广东 江门529020
2 西南大学 物理学院，重庆400715
3 中山大学 物理科学与工程技术学院，广东 广州51000
文章数值研究了一阶非线性和色散对超高斯脉冲传输的影响。结果表明：正的高阶色散引起的超高斯的振荡出现在脉冲后沿的峰值和拖尾上，负的高阶色散引起的超高斯脉冲的振荡出现在脉冲前沿的峰值和拖尾上；脉冲沿形状参数m越大，一阶非线性和二阶色散引起超高斯脉冲在传输的初始阶段峰值变得更大，且脉宽变得更窄；随着传输距离的增大，峰值变得更小而脉宽变得更宽，啁啾增加的更大；m越小，在脉冲的中心附近较大范围内啁啾的线性越好。
超高斯脉冲 一阶非线性 色散 瞬时频率啁啾 super-Gaussian pulse one-order nonlinearity dispersion transient frequency chirp
