1 中国科学院光电技术研究所薄膜光学相机总体室，四川 成都 610209
2 中国科学院大学光电学院，北京 100049
为实现大口径衍射光学系统宽波段成像，分析了传统衍射透镜基于Schupmann结构光路模型带宽增加带来的中继镜口径变大的问题，提出采用谐衍射透镜作为主镜构建大口径宽波段衍射光学系统，设计了口径为10 m谱段覆盖400~900 nm的大口径光学系统，中继镜的口径与传统设计相比减小了2.4 m。为验证该设计方法，设计一套口径为80 mm、光谱范围为400~900 nm的成像光学系统，并对该系统进行了成像实验，通过查看鉴别率靶图像无色差，验证了基于谐衍射透镜为主镜的宽波段成像设计方法，为大口径衍射光学系统设计提供了一种思路。
光学设计 宽波段 谐衍射 消色差 激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2122003
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060
2 重庆大学 新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室，重庆 400044
通讯系统传输效率的提升对滤波器带宽的要求越来越高，如果使用常规声表面波(SAW)滤波器设计技术，则将面临损耗大或带宽达不到要求的问题。该文根据系列宽带SAW滤波器产品开发结果，总结了采用特殊技术用LiTaO3压电基片实现相对带宽8%以上的宽带SAW滤波器设计方法，其包括利用外围电感、电容增加SAW谐振器的谐振频率和反谐振频率的间隔，提高阻抗元滤波器带宽；利用多模式纵向耦合谐振滤波器结构增加滤波器带宽；利用双通带滤波器并联结构获得大带宽滤波器。上述方法各有优缺点，其均能获得约为9%的带宽。
钽酸锂 声表面波 大带宽 滤波器 LiTaO3 SAW wide bandwidth filter
1 北京中科飞鸿科技股份有限公司，北京100095
2 中国科学院声学研究所，北京100190
使用结构为42°Y-X LiTaO3(600 nm)/SiO2(500 nm)/Si的SOI衬底，通过抑制横向模式等优化设计，研制了单端谐振器和声表面波滤波器。经测试，谐振器的谐振频率为1.5 GHz，品质因数(Q)值高达4 000；滤波器的中心频率为1 370 MHz，插入损耗为-1.2 dB，1 dB带宽为74 MHz，相对带宽达到5.4%，阻带抑制大于40 dB，且温度系数在-55~+85 ℃时优于-9×10-6/℃。该产品具有高频、宽带、低损耗、低温漂、高阻带抑制的特点，其性能指标优异，具有很好的实用性。
SOI衬底 大带宽 横向模式 谐振器 声表面波滤波器 SOI substrate wide bandwidth transverse mode resonator surface acoustic wave filter
1 江南大学 物联网工程学院，江苏 无锡 214122
2 无锡市好达电子股份有限公司，江苏 无锡 214124
3 清华大学 材料学院，北京100084
4 上海师范大学 信息与机电工程学院，上海200234
随着第五代移动通信(5G)时代的到来，高频、大带宽的谐振器成为通信行业的迫切需求。该文设计制备了一款可实现高频超大带宽的横向激发体声波谐振器(XBAR)。该谐振器A1模式的谐振频率为5.81 GHz，机电耦合系数可达39.6%，Q-3 dB为248；A3模式的谐振频率高达17.04 GHz，机电耦合系数为7.0%。该谐振器A1和A3模式的频率温度漂移系数(TCF)分别为-72.6×10-6/℃和-38.5×10-6/℃。此外，该文还提出了一种新型叉指电极(IDT)结构，该结构可以抑制寄生模式，提升谐振器性能。
XBAR谐振器 高频率 超大带宽 5G通信 寄生模式 XBAR resonator high frequency ultra wide-bandwidth 5G communication spurious mode
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 中国科学院大学材料科学与光电技术学院，北京 100049
3 中国科学院大学电子电气与通信工程学院，北京 100049
4 江苏华兴激光科技股份有限公司，江苏 徐州 221300
5 武汉敏芯半导体股份有限公司，湖北 武汉 430223
设计一种基于AlGaInAs材料的高速直调半导体激光器，该激光器采用脊波导、长度较短的腔和11个5 nm厚度的多量子阱结合30 nm厚度的缓变折射率分别限制异质结结构（GRIN-SCH），实现了低阈值、宽带宽和较大功率的光输出。采用均匀光栅和不对称腔面镀膜的方式实现了稳定的单纵模输出。最终制得的高速直调半导体激光器，在室温下，阈值电流为7.5 mA，3 dB小信号调制带宽可达25 GHz，大信号背靠背传输速率可达40 Gb/s，斜率效率为0.35 mW/mA，最大输出功率约为39 mW，边模抑制比可达40 dB。
激光器 1.3 μm直调激光器 宽带宽 大功率 低阈值 光学学报
2022, 42(16): 1614001
1 郑州轻工业大学 物理与电子工程学院， 郑州 450001
2 河南省磁电信息功能材料重点实验室， 郑州 450001
3 郑州市信息光学与光电技术重点实验室， 郑州 450001
提出并设计了一种双向泵浦、双程结构的掺铒光纤放大自发辐射宽带光源。对该光源的实现方案和优化效果进行了实验研究，并分析了该光源的输出功率转化效率、光谱平坦度以及工作稳定性。结果表明，和前向泵浦ASE输出相比，该结构所产生的宽带光源泵浦转化效率提高8.24%，在不加任何滤波器条件下1525~1557nm之间光谱平坦度提升1dB，3dB线宽增加24.56nm。实现了1h内光功率和光谱的稳定输出，可为光纤传感、光谱分析等领域提供光源。
宽带光源 掺铒光纤 放大自发辐射 优化 wide bandwidth optical source Er3+doped fiber amplified spontaneous emission optimization
1 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院纤维集成光学教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001
2 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江省量子调控重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080
提出了一种基于定向耦合器的双芯模式转换器，实现了基阶（LP01模式）向高阶（LP11模式）转换。利用有限元法和光束传播法建立了模式转换器理论分析模型，探究光纤参数对模式转换器转换性能的影响。数值模拟结果表明，当该模式转换器消光比大于20 dB时，带宽可达到320 nm，且其消光比大于10 dB，带宽达到400 nm时的转换率达99.7%。与传统模式转换器相比，该模式转换器结构简单，并且具有转换率高和宽带宽的优点，进而适合应用在光通信系统中。
光学器件 光纤光学 模式转换器 转换率 宽带宽 光学学报
2022, 42(13): 1323004
1 中国科学院 声学研究所,北京 100190
2 中国科学院大学,北京 100049
利用声表面波(SAW)技术设计的Chirp变换频谱仪(CTS)具有低功耗、高稳定性等优势，特别适用于深空探测领域。该文提出了一种大带宽的CTS系统。由数模转换器(DAC)和四倍频器产生2 GHz带宽的展宽线Chirp信号，其色散特性与1 GHz带宽的声表面波色散延迟线特性匹配。搭建了实时处理带宽为1 GHz、频率分辨率为100 kHz的频谱分析仪，并对在大带宽下CTS出现的响应不均衡展开探讨。分析了系统各部分对CTS的影响，通过实验验证了响应不均衡出现的原因。测试结果表明，该文设计搭建的1 GHz带宽CTS系统的频率分辨率可达115, 512 kHz。
声表面波(SAW) 色散延迟线 超大带宽 Chirp变换 深空探测 频谱仪 surface acoustic wave(SAW) dispersive delay line wide bandwidth Chirp transform deep space exploration spectrum analyzer
1 重庆邮电大学 光电工程学院， 重庆 400065
2 模拟集成电路国家重点实验室， 重庆 400060
3 中国电子科技集团公司 第二十四研究所， 重庆 400060
提出了一种基于013 μm SiGe BJT工艺的超宽带采样/保持电路。采用辅助开关电路，优先对信号进行提前处理，提高了电路的线性度。采用全差分开环结构和多级级联输出缓冲器，有效减少了下垂率。在5 V电源电压和100 fF负载电容下，采用Cadence Spectre进行仿真分析。结果表明，在相干采样下，时钟频率为4 GHz；在高频18 GHz下，无杂散动态范围(SFDR)达6399 dB，高频特性好。该电路的带宽达到251 GHz，适用于高速A/D转换器。
采样/保持电路 宽带 辅助开关 SiGe BJT工艺 sampling/holding circuit wide bandwidth auxiliary switch SiGe BJT process
