上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海200093
设计了一种新的光路结构,用于提高LiNbO3波导相位调制器的偏振消光比。光路特点是,在质子交换波导3 dB功分器的输入端同基构造了TiLiNbO3波导模式分离定向耦合的结构以实现TE导模与TM模分离,Y分支波导位置下沉以避免前向TM辐射模的窜扰。效果表现为,与保偏光纤端耦合寄生的TM辐射模得到了有效抑制,寄生的TM导模被定向疏散。1 550 nm波长的BPM仿真运行表明,设计光路的偏振消光比达到87 dB以上。
光波导技术 LiNbO3波导相位调制器 偏振消光比 同基集成 optical waveguide technology LiNbO3 waveguide phase modulator polarization extinction ratio integration with group
光纤陀螺光路结构中, Y波导器件与保偏光纤环通过尾纤熔接的方式连接形成闭合回路来敏感系统相对惯性空间的转动信息, 而熔接点引入的偏振交叉耦合以及背向反射是制约光纤陀螺测量精度进一步提高的主要因素。为此, 提出了一种实现保偏光纤环与Y波导芯片直接耦合的方法, 并制作了两者直接耦合的敏感环光路。经实验测试, 光路中Y波导器件的插入损耗典型值为2.7dB, 分光比优于48/52~52/48, 偏振串音优于-30dB, 性能指标与常规的Y波导器件相当。该光路模块理论上有利于减小光纤陀螺系统噪声和提高测量精度。
直接耦合 Y波导 保偏光纤环 光纤陀螺 集成光学 direct coupling Y-branch LiNbO3 waveguide PM fiber coil fiber optic gyroscope integrated optics
1 西安通信学院，西安 710106
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
由于目前的全光加密方案基于光学非线性效应，因此仅适用于单波长光信号的加密操作.为了解决全光加密方案无法对多波长信号同时进行加密的问题，提出了一种多波长信号异或加密系统方案.该方案基于铌酸锂光波导泡克耳斯效应，利用外加电场对铌酸锂光波导中光信号产生调制相移，并通过多波长相干光明文与光密钥的干涉实现异或加密.由于相邻波长光信号在相同外加电场作用下的调制相移差别很小，因此该方案能够实现较高输入信号波长范围的多波长信号全光加密操作.利用该方案仿真实现了对8×10 Gbps，波长间隔为0.8 nm，码形为上升沿与下降沿均为10 ps的非归零码信号的异或加密操作，输出各波长加密信号误码率小于4.30×10－86，Q因子大于21.51；理论分析与仿真得出了该多波长全光加密方案能够完成输入信号波长范围高达400 nm的异或加密操作；并得出该加密方案在输入信号波长小于78 nm时，加密操作能够改善输入信号消光比.理论分析与仿真结果共同验证了该方案对于多波长光信号进行异或加密的可行性与有效性.
全光加密 多波长 铌酸锂光波导 干涉 All-optical encryption Multi-wave LiNbO3 waveguide Interference
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093
研究了一种高温质子交换制备铌酸锂光波导的工艺技术,质子源是稀释的苯甲酸熔融液,通过提高蒸气压的方法实现了350 ℃质子交换,X线衍射测试表明波导层具有单纯的α相结构。采用该技术实验制备了铌酸锂Y分支波导,报告了波导单模特性的测试判断方法,研究了控制波导单模传输的工艺环节。测试表明,试制样品在1 310 nm和1 550 nm波长下具有良好的单模传输特性。
导波光学 铌酸锂波导 高温质子交换 相位调制器 guided wave optics LiNbO3 waveguide high-temperature proton-exchanged phase modulator
1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
提出并实验了一种采用倒置输入的结构来测定Y分支LiNbO3波导相位调制器的多模截止波长的新方法，模式耦合分析表明，倒置输入的Y分支波导的多模传输的输出功率具有随波长变动发生振荡的特征，该特征可用于定量判定多模截止波长。方法的有效性得到了波束传播法(BPM)仿真和样品实验两方面的验证。
导波光学 光纤陀螺 Y分支LiNbO3波导 多模截止波长 光学学报
2011, 31(11): 1113001
对利用啁啾周期极化铌酸锂(CPPLN)波导的和频效应(SFG), 实现能覆盖整个C波段和L波段的光采样技术进行了研究。从耦合模方程开始, 对转换效率和带宽进行了数值计算和仿真。对传输速率为10 Gb/s的光信号NRZ序列采样, 通过软件同步算法恢复采样结果, 得到了清晰的眼图和高质量的Q因子。从仿真结果可以看出应用CPPLN波导比周期极化铌酸锂(PPLN)波导具有更宽的带宽, 在调谐的抽运光下, 可以对C波段和L波段范围内的任何波段进行选择采样, 且波段的宽窄可以根据需要, 通过调节波导长度和波导啁啾系数进行任意调节。与PPLN波导中的SFG相比, 啁啾周期极化铌酸锂(CPPLN)波导的SFG具有更宽的采样带宽、更灵活的波段选择性。
非线性光学 光采样 固定频差采样 周期极化铌酸锂波导
国防科技大学光电科学与工程学院，湖南 长沙 410073
基于布里渊散射的分布式光纤传感技术是目前国内外研究的热点之一，在基于布里渊光时域反射技术的分布式光纤传感技术中，以相干检测的传感精度最高，其关键是获得具有布里渊频移的参考光。详细分析了电光强度调制器(EOIM)的光波移频特性，实验研究了15 Gbit/s的铌酸锂波导电光强度调制器光波长1550 nm处11 GHz移频的实现; 当微波调制频率及功率一定时，可方便地调节直流偏置电压来改变各阶光波的强度。设置直流偏置电压为6.5 V时，调制器总的输出光强最小，具有布里渊频移的一阶光波的相对光强最大，信噪比(SNR)最高，可用于分布式光纤传感中布里渊信号的相干检测。
光电子学 光波移频 铌酸锂波导电光强度调制器 布里渊分布式光纤传感技术
导出了钛扩散的铌酸锂条形波导的有效折射率截面的简化公式,计算了有效折射率截面(钟形曲线)的高度和半宽度随扩散参数的变化,并且对结果进行了讨论。
铌酸锂光波导 钦扩散 有效折射率
报道了在质子交换的铌酸锂波导中出现的在静态模转换和动态模转换之间的一种耦合现象，提出了这一现象初步的定性解释，并且应用这一现象来测定表面声波的相速及其色散，获得了与其他测试方法相一致的结果。
集成光学 铌酸锂光波导 声光耦合 表面声波
1 山东师范大学物理系, 济南 250014
2 山东大学物理系, 济南 250100
3 香港城市理工学院电子工程系
报道了液氮温度下He+离子注入iNbO3波导的制备，采用棱镜耦合法测量了波导退火前后各导模的有效折射率，计算了波导层折射率的分布和晶体中He+离子的射程分布和损伤分布，两者吻合得较好。
He+注入 LiNbO3波导 折射率分布 射程分布
