为进一步提高通信系统的传输容量, 采用全矢量有限元法对光子晶体少模光纤进行优化, 计算了光子晶体少模光纤中受激布里渊散射(SBS)各模式的光场分布及有效模场面积, 模拟了泵浦功率对LP01模和LP11模的慢光延时及展宽因子的影响。结果表明: SBS阈值随光纤有效长度的增加而逐渐减小；相同条件下, LP01模的SBS阀值小于LP11模的SBS阀值, 但LP01模的慢光延时大于LP11模；两模式的慢光延时及展宽因子随输入泵浦功率增加而线性增大。优化输入泵浦功率可得LP01模和LP11模的慢光延时分别为881 ns和533 ns, 对应的展宽因子分别为1.453和1.293。
声光耦合 光子晶体少模光纤 慢光 空分复用 受激布里渊散射 acousto-optic coupling photonic crystal few-mode fiber slow light space division multiplexing stimulated Brillouin scattering
提出一种基于偏振模式转换的声光陀螺，分析其原理与结构并对该陀螺进行实验测试。静态测试结果表明，当声光作用长度为15 mm，声表面波输入功率为100 mW，频率为168.201 MHz时，偏振模式转化效率为80.02%。在偏置条件下进行旋转测试，得到输出电压随陀螺转速呈线性变化的曲线，其灵敏度约为1 mV/[(°)/s]。偏振型声光陀螺保留声表面波陀螺体积小、成本低等优点，而在灵敏度上有大幅提高。
陀螺 声光耦合 偏振 声表面波
分析旋转介质中的声表面波(SAW)陀螺效应，推导了角速度与声波波速的关系，并讨论声光耦合波方程\.将角速度与波速变化的关系式代入声光衍射效率公式，得出声光耦合情况下角速度与衍射效率公式的关系式，依据此关系对声光陀螺结构进行优化设计。优化设计表明，对于耦合效率大的铌酸锂晶体在光波损耗不大时其X切Y传，Z切Y传具有最大的刻度因子，在此结构下其精度为2.06°/h，比单一的SAW陀螺提高2个数量等级。
陀螺 光学设计 声表面波 声光耦合 结构设计 激光与光电子学进展
2011, 48(7): 071202
天津大学 理学院物理系光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300072
单级声光可调谐滤波器(AOTF)存在旁瓣过高的问题(-9 dB左右),这给其应用带来了一定的局限性。研究了用多级滤波结构实现旁瓣抑制,通过对单级和多级AOTF滤波特性的理论计算值、实验测量结果的分析比较,说明了多级滤波的优越性。利用耦合模理论分析了单级共线型和单级准共线型AOTF的滤波原理,推导出了多级级联滤波的转换特性表达式。计算结果表明,较之单级滤波,多级级联不仅具有较强的旁瓣抑制能力,还具有良好的带宽压窄作用。实验测量了三级滤波,其旁瓣被抑制到-27 dB左右,并且滤波带宽也得到了压窄。该实验结果说明,多级滤波结构在更为有效地抑制旁瓣的同时也能够很好地压窄带宽。
声光滤波器 可调谐滤波器 集成光学 声光耦合 波分复用
中国科学院上海光学精密机械研究所 信息光学实验室,上海 201800
综述了近年来光纤中声光耦合的研究及其一些应用。由PZT产生的弹性声波在光纤上传播，导致光纤周期性的微弯，引起光纤内模式耦合。其作用类似于长周期光栅，但又因为声波的频率、振幅随着施加的RF信号的频率和振幅的改变而改变，因而相对长周期光栅来讲有着灵活、可调的优点。根据声波对光纤共振波长的调谐特性，可以做出很多性能优异的光器件，如频移器，窄带和超宽带的可调滤波器，可调光衰减器，光开关等。
声光耦合 频移器 可调滤波器 光衰减器
提出了一种以集成光学声光可调谐滤波器作为分光元件的新型光谱仪,并详细介绍了这种光谱仪的具体特性。通过对这种光谱仪的特征方程、点扩展函数以及色散本领的详细分析,指出该光谱仪的分辨本领与器件的声光作用长度成正比,也与它的级联级数的平方根成正比。因此增加器件的声光作用长度比增加它的级联级数能更有效地提高光谱分辨率。另外还指出,准共线声光耦合是抑制侧瓣、提高分辨本领的有效途径。测试表明,当声光相互作用长度L=25 mm,声波导和光波导的夹角θ=0.42°时,在中心频率174 MHz附近可获得带宽1.44 nm,一级侧瓣-13.2 dB,模式转换效率大于99%的结果。
集成光学 声光可调谐滤波器 光谱仪 声光耦合
1 天津大学理学院应用物理系,天津,300072
2 中国航天机电工业总公司8358所,天津,300192
理论分析了权重耦合的声指向耦合器的原理及其在滤波器切趾中的应用,并且根据理论设计了声波导的方案,分析了应用这种声波导的滤波器的转换特性.在X切Y传的LiNbO3基底上实际制作了这种滤波器.实验测定表明,侧瓣被抑制到-14 dB,-3 dB带宽为2.0 nm.
集成光学 波长滤波器 声光耦合 切趾
研究了声波在光纤中的衰减对光纤声光滤波器性能的影响，提出了通过测量不同长度光纤的声光模式转换效率测量声波在光纤中传输衰减的新方法，指出声波的衰减造成声光耦合效率降低并使声光滤波器的带宽展宽和消光比变差，带宽展宽的大小近似与声波衰减系数的平方成正比。
声光滤波器 声波衰减 声光耦合效率 带宽
1 天津大学理学院, 教育部光电信息技术科学重点实验室, 天津 300072
2 天津大学电信工程学院, 天津 300072
3 中国航天机电工业总公司津航技术物理研究所, 天津 300192
阐述了中心波长为1.523 μm的集成光学声光可调谐波长滤波器的各项理论参数、 制作工艺以及性能测试。 在有效声光相互作用长度16 mm、射频驱动功率35 mW时, 获得了模式转换效率大于99.3%、 插入损耗小于-4 dB、 带宽1.6 nm、3 dB调谐范围为140 nm的实验结果。
集成光学 声光耦合 波长滤波器
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
