作者单位
摘要
1 南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏 南京 210044
2 海南大学应用科技学院,海南 儋州 571737
3 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
4 南京航空航天大学航天学院,江苏 南京 210016
5 加拿大国立科学研究院,加拿大 蒙特利尔 H5A1K6
提出了一种新型的多功能超材料滤波器/屏蔽器,其具有双频段极化独立控制、多模式可切换等特点。与传统器件不同的是,所提出的设计能够独立控制横电(TE)或横磁(TM)极化波在不同频段的透射和反射,并且通过设置不同的二极管偏置电压,可以实现4种不同的工作模式。该结构基于等效电路模型,采用多层滤波结构设计,通过在顶层和底层加载PIN二极管实现TE和TM极化波在低频段和高频段的独立控制。在传输模式下,TE和TM波分别在3.6 GHz和4.6 GHz附近得以传输;在屏蔽模式下,该结构可以有效地阻挡入射极化波。每种模式都有非常稳定的工作状态,不会受到其他工作模式的影响。此外,该设计在0°~45°入射范围内具有良好的角度稳定性。这种多模式超材料结构可以应用于天线罩等领域,天线传输信号时能满足对特定极化信号的需求,待机时可以屏蔽信号以减少干扰。
材料 超材料 多模式可切换超材料 极化可独立调控结构 天线罩 
光学学报
2023, 43(23): 2316001
Author Affiliations
Abstract
Zhejiang University, School of Materials Science and Engineering, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, State Key Laboratory of Silicon Materials and Advanced Semiconductor Materials, Hangzhou, China
Different from single and static photonic materials, dynamically responsive materials possess numerous advantages, such as being multifunctional, dynamically responsive, and able to provide multiple channels within spatially limited platforms, thus exhibiting great potential for application in the color-on-demand areas, including imaging, optical displays, anticounterfeiting, and encoding. Photonic functional metal–organic frameworks (MOFs), with highly designable framework structures and varieties of optical functional building units, possess broad research and application prospects in the field of photonics, which make it possible to design a promising platform with multifunctional and integrated photonic performance. In this review, beyond the preparation strategies of stimuli-responsive photonic MOFs, we also summarize the stimuli-responsive photonic MOFs regarding several most representative types of external stimuli (such as light, gas, pressure, and polarization). As shown, external stimulation endows the stimuli-responsive photonic MOFs with intriguing regulatable photonic properties: intensive and tunable emission, multiphoton-excitable luminescence, nonlinear optical, circularly polarized luminescence, lasing, etc. Furthermore, their advanced representative applications, such as information encryption and anticounterfeiting display, biological imaging, chemosensing, and others, are also reviewed. The challenges are proposed and the prospects are addressed.
stimuli-responsive photonic properties switchable materials photochromic molecules metal–organic frameworks 
Advanced Photonics
2023, 5(5): 054001
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Optoelectronic Information of Science and Engineering, School of Science, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212100, China
2 Key Laboratory of Ferro and Piezoelectric Materials and Devices of Hubei Province, Faculty of Physics and Electronic Science, Hubei University, Wuhan 430062, China
3 School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
We reporte and demonstrate a solid-state laser to achieve controlled generation of order-switchable cylindrical vector beams (CVBs). In the cavity, a group of vortex wave plates (VWPs) with two quarter-wave plates between the VWPs was utilized to achieve mode conversion and order-switch of CVBs. By utilizing two VWPs of first and third orders, the second and fourth order CVBs were obtained, with mode purities of 96.8% and 94.8%, and sloping efficiencies of 4.45% and 3.06%, respectively. Furthermore, by applying three VWPs of first, second, and third orders, the mode-switchable Gaussian beam, second, fourth, and sixth order CVBs were generated.
cylindrical vector beams order-switchable beams vortex wave plates solid-state laser 
Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 101401
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Electrical, Electronic and Communication Engineering, Public University of Navarra, 31006 Pamplona, Spain
2 Institute of Smart Cities (ISC), Public University of Navarra, 31006 Pamplona, Spain
3 Photonics Engineering Group, University of Cantabria, 39005 Santander, Spain
4 CIBER-bbn, Instituto de Salud Carlos III, 28029 Madrid, Spain
5 Instituto de Investigacion Sanitaria Valdecilla (IDIVAL), 39005 Cantabria, Spain
A wavelength-switchable L-band erbium-doped fiber laser (EDFL) assisted by an artificially controlled backscattering (ACB) fiber reflector is here presented. This random reflector was inscribed by femtosecond (fs) laser direct writing on the axial axis of a multimode fiber with 50 μm core and 125 μm cladding with a length of 17 mm. This microstructure was placed inside a surgical syringe to be positioned in the center of a high-precision rotation mount to accurately control its angle of rotation. Only by rotating this mount, three different output spectra were obtained: a single wavelength lasing centered at 1574.75 nm, a dual wavelength lasing centered at 1574.75 nm and 1575.75 nm, and a single wavelength lasing centered at 1575.5 nm. All of them showed an optical signal-to-noise ratio (OSNR) of around 60 dB when pumped at 300 mW.
Fiber laser L-band Random reflector Wavelength-switchable 
Journal of the European Optical Society-Rapid Publications
2023, 19(1): 2022015
孙良辰 1,2李金野 1贾倩倩 1,3于文琦 4[ ... ]刘建国 1,3,*
作者单位
摘要
1 中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室,北京 100083
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
3 中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京 100049
4 中国电子科技集团公司第五十四研究所光通信研发中心,河北 石家庄 050081
基于微环谐振腔和光纤布拉格光栅,利用相位-强度调制,实现了三种滤波响应可切换微波光子滤波器。通过改变光纤布拉格光栅反射谱、微环谐振腔陷波和光载波三者之间的相对波长,微波光子滤波器的滤波响应可以在带通、平顶带通和高通之间切换。制备了欧拉微环并搭建了微波光子滤波器系统,实现了上述三种响应。三种响应的带宽均具有一定的调谐能力,其调谐范围分别为5.56~7.68 GHz、6.23~11.92 GHz和5.83~10.86 GHz。三种响应下微环的插入损耗均小于10 dB。可切换的滤波响应使该微波光子滤波器具有更高的灵活性,在频率测量、杂散抑制等场景中具有广阔的应用空间。
集成光学 微波光子滤波器 微环谐振腔 光纤布拉格光栅 响应可切换 
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0913001
作者单位
摘要
重庆光电技术研究所, 重庆 400060
本文设计制作了一款阵列规模为 1024×1024元、像元尺寸为 10 .m×10 .m的昼夜兼容成像 EMCCD(electron multiplying charge coupled device), 该器件包含国内首次制作的浮置栅放大器, 该放大器电荷转换因子(Charge to voltage factor, CVF)为 3.57 .V/e-, 满阱 55ke-, 能够非破坏性判断信号强度。该功能使得场景中微光照区域的像素可以选择性地路由至倍增通道输出, 而强光照区域的像素会路由至非倍增通道输出, 有了这种场景内可切换增益特性, 两种输出的信号重新组合, 实现高动态成像。同时为了实现器件在强光应用场合的抗光晕功能, 器件像元区域采用了纵向抗晕设计, 抗晕倍数为 200倍, 基于此类器件制作的相机能够恰当地在暗视场中呈现明亮的图像。
场景内可切换增益 浮置栅放大器 抗光晕 电子倍增 图像传感器 intra-scene switchable gain mode floating gate amplifier anti-blooming electron multiplication imaging sensor 
红外技术
2023, 45(3): 315
李雪 1,2张继业 1,*张建伟 1张星 1,3,**[ ... ]王立军 1
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
3 长春中科长光时空光电技术有限公司,吉林 长春 130102
本文报道了一种结构紧凑的垂直外腔面发射激光器(Vertical-External-Cavity Surface- Emitting Laser,VECSEL)及其双波长调控。通过调控泵浦光功率,实现了VECSEL输出的两个激光波长之间的相互转换,双波长的间隔接近50 nm。VECSEL的输出功率曲线呈现明显的两次翻转,翻转点对应了激射波长的转换。这是由于泵浦功率变化改变了增益芯片内部的温度,进而通过热调谐使得发光区增益峰值被调谐到腔模的不同位置。在0 ℃时,每个激射波长的最大输出功率都在1.5 W以上。随着泵浦功率的改变,激射波长可以在950 nm和1000 nm之间切换,同时还可以在1.5 W以上的功率水平下实现双波长同时激射。这种可切换波长及双波长同时激射的VECSEL器件在光调制、差频等领域有较大应用潜力。
垂直外腔面发射半导体激光器 波长调控 双波长 vertical external cavity surface emitting laser switchable wavelength dual-wavelength 
红外与毫米波学报
2023, 42(1): 14
孟祥瑞 1,3文瀚 1,3陈浩伟 1,2,3孙博 1,2,3[ ... ]白晋涛 1,2,3
作者单位
摘要
1 西北大学 光子学与光子技术研究所 省部共建西部能源光子技术国家重点实验室,陕西 西安 710127
2 国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心,陕西 西安 710127
3 陕西省光电子技术重点实验室 陕西省全固态激光及应用工程研究中心,陕西 西安 710127
基于光纤环形激光器,设计出由三端口环形器、偏振控制器、未泵浦保偏掺镱光纤和光纤布拉格光栅组成的滤波器件作为高精度滤波器对谐振腔内的模式个数进行抑制,通过调谐偏振控制器,在保偏掺镱光纤内形成的梳状光谱和动态光栅,实现了窄线宽、单、双波长可切换单频掺镱光纤激光器。单波长运行时,在1064.37 nm处测得激光器输出线宽346 Hz,光信噪比大于50 dB,30 min内该激光器波长及功率的不稳定性均在0.01 nm和0.2 dB范围内。通过调节偏振控制器,单波长和双波长可以实现互相切换,双波长分别位于1064.156 nm和1065.236 nm。该技术为超窄线宽激光器的双波长输出提供了新的途径。
光纤激光器 窄线宽 可切换 双波长 fiber laser narrow linewidth switchable double wavelength 
红外与激光工程
2022, 51(6): 20220325
作者单位
摘要
1 杭州电子科技大学通信工程学院,浙江 杭州 310018
2 长春理工大学空间光电技术研究所,吉林 长春 130022
在传输矩阵理论推导与实验验证的基础上,提出了一种通道间隔可切换的全光纤梳状滤波器。该滤波器基于双Sagnac环滤波结构,是两个Lyot滤波器的并联。滤波器的两条支路分别由偏振控制器(PC)和不同长度的保偏光纤(PMF)组成,可通过调节PCs,控制光进入PMF时的偏振态,实现通道间隔切换和消光比调谐。其中,通道间隔分别由两支路上的PMFs特性决定,通过改变PMFs的长度和双折射率,可得到不同的通道间隔可切换组合。在上述设计的基础上,增设了一个PC,经实验检验,滤波器的可调性得到了进一步提升。最后,实验证实了以此滤波器为基础构建的多波长光纤激光器( MWFL )在实现通道间隔切换方面的可行性。
光纤光学 梳状滤波器 传输矩阵 Lyot 滤波器 通道间隔可切换 
中国激光
2022, 49(21): 2106002
作者单位
摘要
云南大学信息学院,云南 昆明 650500
提出了一种基于狄拉克半金属的宽带可切换双功能太赫兹极化转换器。该极化转换器由谐振结构和经聚乙烯环烯烃共聚物介质层隔开的金薄膜组成。通过调整狄拉克半金属的费米能级,设计的超表面可以从四分之一波片切换到二分之一波片。数值仿真结果表明:当费米能级为70 meV时,超表面为四分之一波片,可在1.955~2.071 THz频率范围内将入射的线极化波转换为左旋圆极化波,在2.606~3.490 THz频率范围内将入射的线极化波转换为右旋圆极化波,且在1.955~2.071 THz和2.606~3.490 THz两个频率范围内的椭圆率分别接近于±1;当费米能级为160 meV时,超表面为二分之一波片,在2.599~3.638 THz内可将y极化波转换为x极化波,极化转换率超过90%。此外,相比其他结构,该结构在较大的入射角下可以维持相同的性能,还可以通过改变狄拉克半金属的费米能级动态调节其极化转换性能。该设计方法可应用于无线通信、太赫兹传感和成像等领域中。
材料 超材料 狄拉克半金属 可切换双功能 太赫兹 极化转换 
激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1716003

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