期刊基本信息
创刊:
1972年 • 月刊
名称:
光子学报
英文:
ACTA PHOTONICA SINICA
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中国科学院西安光学精密机械研究所;中国光学学会
出版单位:
科学出版社
主编:
郝跃
ISSN:
1004-4213
刊号:
CN 61-1235/O4
电话:
029-88887564
邮箱:
地址:
陕西省西安市长安区新型工业园信息大道17号47分箱
邮编:
710119
定价:
120元/期

本期栏目 2016, 45(9)

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光子学报 第45卷 第9期

作者单位
摘要
西安工程大学 电子信息学院, 西安 710048
针对空分复用的紫外光通信网络中链路间多用户干扰的问题. 基于一组典型的通信链路模型, 采用紫外光多次散射理论, 应用蒙特卡洛方法对系统的误码率与通信节点间距离、链路间夹角、收发仰角等参量间的关系进行分析.结果表明:误码率随着通信节点间距离的增大而增大, 发射功率为100 mW时, 通信距离应小于120 m; 随着链路间夹角的增大, 误码率先减小后逐渐保持不变, 然后又增大, 链路间夹角在60°~120°内取值; 接收端仰角和发射端仰角对误码率的影响几乎相同, 即随着收发仰角的增大, 误码率先减小后迅速增大, 15°时误码率最小.
大气光学 光通信 蒙特卡洛仿真 紫外光 多次散射 非直视 多用户干扰 Atmospheric optics Optical communication Monte Carlo simulation Ultraviolet radiation Multiple scattering Non-line-of-sight Multi-user interference 
光子学报
2016, 45(9): 0906001
作者单位
摘要
1 浙江师范大学a 信息光学研究所
2 b 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室
3 浙江师范大学c 数理与信息工程学院,浙江 金华 321004
基于长周期光纤光栅马赫-曾德干涉仪的频分复用技术是实现光纤多参量传感的重要途径.研究了频分复用中复合条纹信号的傅里叶处理方法, 分析了傅里叶频谱中和频与差频信号的幅值与单个干涉条纹信号的关系, 提出了抑制和频与差频信号的有效方法, 即改变光栅结构参量适当降低中心波长处的条纹对比度以提高频谱信号的信噪比, 增加特征频谱滤波的有效性.结果表明:经过优化调整的傅里叶频谱信噪比可以提高至原来的2倍以上; 对比频谱调整后恢复相位的余弦曲线与原条纹信号发现,频谱信噪比提高的同时保留了反映各单个原条纹特征的足够相位信息.该光谱优化方法可为基于光纤光栅马赫-曾德干涉仪和频分复用的光纤多参量传感技术提供理论与技术指导.
光纤光学 级联长周期光纤光栅 马赫-泽德干涉 对比度 相位 Fiber optics Cascaded long-period fiber grating Mach-Zehnder interference Contrast Phase 
光子学报
2016, 45(9): 0906002
作者单位
摘要
南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 南京 210094
利用自聚焦透镜和单模光纤搭建了基于光纤旋转连接器的内窥式扫频光源光学相干层析成像系统.利用Zemax模拟了内窥探头的光学性能, 分析了光纤到自聚焦透镜的距离和自聚焦透镜节距对探头性能参量的影响.在综合考虑元器件成本以及成像要求后, 选择无需定制, 节距为0.24 Pitch的自聚焦透镜, 确定光纤与自聚焦透镜之间的距离为0.7 mm.经实验测得该系统的横向分辨率约为19.5 μm, 纵向分辨率约为9 μm, 工作距离约为7 mm, 成像深度为6.2 mm(空气中), 与理论值接近.为了验证该系统对生物组织的成像性能, 利用该系统对猪食道进行离体成像, 重建后的层析图中可以明显地观察到猪肠道的表皮层和固有层.测量系统的各项成像性能参量以及对生物组织的成像性能表明该探头在内窥成像中是可行的.
光学相干层析成像 扫频光源 干涉 内窥成像 横向分辨率 工作距离 成像深度 纵向分辨率 自聚焦透镜 Optical coherence tomography Swept light source Interference Endoscopic imaging Lateral resolution Working distance Imaging depth Axial resolution Grin lens 
光子学报
2016, 45(9): 0911001
作者单位
摘要
西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室, 西安 710049
为了减小非球面环形子孔径拼接测量时的中心偏移误差, 根据检测原理及几何关系, 分析了中心偏移误差在面形测量中的作用机理, 推导了中心偏移误差模型, 并在此基础上提出了一种基于二维像素矩阵的中心偏移误差补偿方法.该方法可以有效地得到初始面形测量数据的中心偏移量, 在拼接之前减小由中心偏移误差引起的波前偏差的剔除误差, 同时减小各环形子孔径中心之间的偏差.利用Zygo干涉仪进行了非球面环形子孔径拼接的中心偏移误差补偿实验, 与零位检测结果相比, 峰谷值残差为-0.015λ, 均方根残差为0.003λ, 表明该补偿方法大大减小了面形测量误差, 提高了环形子孔径拼接的测量精度.
光学测试 环形子孔径拼接 二维像素矩阵 非球面 中心偏移误差 Optical testing Annular subaperture stitching Two-dimensional matrices of pixel Aspheric surface Center offset error 
光子学报
2016, 45(9): 0912001
刘长明 1,2,*史学舜 1,2,3陈海东 1,2刘玉龙 1,2[ ... ]李立功 1,2,3
作者单位
摘要
1 国防科技工业光电子一级计量站, 山东 青岛 266555
2 中国电子科技集团公司第四十一研究所, 山东 青岛 266555
3 电子测试技术重点实验室, 山东 青岛 266555
介绍了溯源至低温辐射计的紫外绝对光谱响应度测量装置, 对硅陷阱探测器在三个激光波长点进行了绝对光谱响应度校准实验.测量了硅陷阱探测器的空间均匀性和非线性系数, 分析了影响测量准确度的各不确定度分量.实验表明:硅陷阱探测器在紫外波段266、325、379 nm三个激光波长点处的绝对光谱响应度测量扩展不确定度分别为0.19%、0.14%、0.11%, 可作为紫外波段光辐射功率基准保持和传递的标准探测器, 用于提高紫外波段光谱辐射度的校准能力.
紫外波段 硅陷阱探测器 绝对响应度 低温辐射计 空间均匀性 非线性 Ultraviolet Silicon trap detector Spectral responsivity Cryogenic radiometer Spatial nonuniformity Nonlinearity 
光子学报
2016, 45(9): 0912002
庞涛 1,2,*王煜 1夏滑 1张志荣 1[ ... ]董凤忠 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 安徽省光子器件与材料重点实验室, 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 合肥 230026
根据煤矿安全生产监控系统对测量甲烷浓度全量程高准确度的需要, 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术, 设计了一种全量程一体化激光甲烷传感器.采用1 653.72 nm 分布式反馈半导体激光器作为系统光源, 单板电路实现激光器驱动、温度控制、信号调制与解调、浓度反演.为兼顾高测量准确度和大动态测量范围, 系统在低浓度时利用波长调制技术进行甲烷浓度在线检测; 当气体浓度大于阈值时, 自动切换到直接吸收检测技术.实验结果表明, 该传感器在浓度范围为0~5%内误差小于±0.06%, 在浓度范围为5~100%内误差小于真值的±6%, 响应时间约为15 s, 满足矿井实际测量需要.
激光吸收光谱 可调谐半导体激光器 直接吸收 波长调制 甲烷检测 Laser absorption spectroscopy Direct absorption Wavelength modulation Methane detection 
光子学报
2016, 45(9): 0912003
作者单位
摘要
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所, 上海 200050
2 中国科学院大学, 北京 100039
为研究晶体硅太阳电池在标准模拟光条件下的输出特性变化规律和电池内部载流子输运特性, 采用原位光老化技术对被测电池进行光照处理, 按标准测试实验流程测量电池的伏安特性及光谱响应等参量, 发现原位光老化后太阳电池伏安特性各项参量衰减, 导致电池效率降低; 短波段光谱响应微量下降, 是由于原位光老化过程中电池表面产生极微量的面缺陷导致经过硅表面的微量载流子被复合; 而长波段响应明显降低, 是由于晶硅内大量体缺陷被激活导致长波载流子在经过硅材料内部时被复合.随后将光老化后电池退火并测量比对电池各项特性参量, 结果表明, 退火对光老化后电池内部深层体缺陷具有较好的修复功能, 但对浅层面缺陷没有修复功能, 最终造成电池伏安特性参量和光谱响应只得到部分恢复.
原位光老化 退火 光学检测 太阳电池 光谱响应 伏安特性 Light soaking in situ Annealing Optical inspection Solar cell Spectral response Current-voltagecharacteristics 
光子学报
2016, 45(9): 0912004
孙长胜 1,2,3,*朱永田 1,2胡中文 1,2徐腾 1,2梅蓉 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,南京210042
2 中国科学院天文光学技术重点实验室,南京210042
3 中国科学院大学,北京100049
提出了一种基于空间光程差调制的条纹位置测量方法, 用于恒星干涉仪条纹搜寻和条纹追踪.来自基线两端的两光束合束时, 通过合束器在两光束之间引入一个倾角, 用以实现静态的空间光程差调制.使用成像透镜将静态光程差调制得到的白光干涉条纹成像到CCD探测器上.白光条纹位置的偏移与两光束之间的光程差大小相关, 使用获得的干涉条纹实时计算白光条纹位置, 测量出两束光之间的光程差, 用于延迟线的实时光程差补偿, 从而可以稳定干涉条纹.数值模拟和实验结果表明, 采用该方法获得的最大光程差测量误差为0.159 μm, 小于数值模拟和实验所用宽带光的平均波长0.555 μm, 测量精度满足条纹相干的要求.与时间调制方法相比, 该方法原理和算法简单, 且对于大气扰动更不敏感.
光学技术与仪器 恒星干涉仪 干涉实验 条纹跟踪方法 干涉仪 大气湍流 光学相干 光学望远镜 干涉测量 Optical technology and instrument Stellar interferometer Interference experiment Fringe trackingmethod Interferometers Atmospheric turbulence Optical coherence Optical telescopes Interferometry 
光子学报
2016, 45(9): 0912005
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, 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
利用数值方法得到任意形式振动下30 m望远镜三镜的光学传递函数, 并分析其数值精度.在光学传递函数的基础上引入标准化点源敏感性来表征振动对系统光线中继功能的影响.为了验证理论分析, 对于某大口径设备进行实验, 采用多个加速度计共同采集数据并合成信号的方法来实现镜面运动信息的解耦与测量误差抑制.结果表明:在内部振源工作的情况下, 设备点源敏感性从0.999 96下降到0.999 92; 使用二阶巴特沃兹带通滤波器后, 对于外部的力输出为0.075N.
大口径光学系统 30 m望远镜三镜 数值分析 光学传递函数 Large telescope 30m telescope tertiary mirror Numerical analysis Optical transfer function 
光子学报
2016, 45(9): 0912006
包奇红 1,2,*沙巍 1,2陈长征 1,2任建岳 1,2
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, 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
为满足轻小卫星相机质量更轻、性能更好的要求, 对某离轴三反空间相机610 mm口径圆形主镜进行了超轻量化设计.选用背部中心单点支撑方式, 采用变筋厚和变筋高的设计形式, 结合集成优化方法, 设计的主镜质量仅为6.23 kg, 面密度约为21.3 kg/m2.并设计了主镜的支撑结构, 仿真分析了组件的静、动力学性能.结果表明:三个方向重力工况下主镜的面形准确度(RMS值)均优于6 nm, 4℃均匀温变载荷工况下主镜的面形准确度优于1 nm; 主镜组件的一阶自然频率为112 Hz, 频响分析的最大应力发生在钛合金柔性连接件的螺栓孔处, 最大应力值为104 MPa, 远小于钛合金的屈服极限870 MPa.主镜轻量化效果显著, 主镜组件的静、动力学性能均满足设计要求, 本文所述单点支撑形式的最大适用口径为683 mm, 为同类型空间反射镜的超轻量化设计提供了思路和参考.
超轻量化 中心支撑 变筋厚设计 变筋高设计 集成优化 有限元仿真 Ultra-lightweight Centre support Variable rib thickness design Variable rib height design Integrated optimization design Finite element simulation 
光子学报
2016, 45(9): 0912007
作者单位
摘要
中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站, 长春 130117
为了提高2 μm InGaAsSb/AlGaAsSb 半导体激光器的最大输出功率,减小远场垂直发散角并实现单模稳定输出, 在非对称波导结构的基础上设计了具有双波导结构的2 μm InGaAsSb/AlGaAsSb半导体激光器.同时, 利用相关的物理模型及SimLastip程序语言构建了InGaAsSb/AlGaAsSb Macro文件, 利用SimLastip软件对具有不同结构的2 μm InGaAsSb/AlGaAsSb 半导体激光器进行了数值模拟分析.研究结果表明, 双波导结构可以将半导体激光器的有源区限制因子由0.019 2减小至0.011 3, 器件的最大输出功率提高了1.7倍, 远场垂直发散角由57°减小到48°, 器件性能得到了改善.
半导体激光器 InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱 双波导结构 低垂直发散角 数值模拟 Semiconductor laser InGaAsSb/AlGaAsSb quantum well Dual waveguide Low vertical divergence Simulation 
光子学报
2016, 45(9): 0914001
作者单位
摘要
北京理工大学 光电学院 光电子信息技术实验室, 北京 100081
为获得可应用于光载微波雷达系统的高功率双频激光源, 用1 064 nm窄线宽Nd∶YAG单块非平面环形腔激光器作为单频种子源, 其输出分为两路, 一路直接耦合入光纤, 另一路经声光移频, 与未移频的光束合束后获得中心频差为150 MHz、功率为20 mW的双频激光.利用以半导体激光泵浦和掺Yb3+石英光纤为增益介质的3级主振荡功率放大系统对双频固体激光器输出的双频激光进行放大, 获得50.3 W的双频放大输出, 光束质量因子为1.30, 第三级主放大斜效率为74%.双频成分的幅度比、频差在放大过程中得到保持, 拍频调制深度及信噪比等特性也未有恶化.双频光纤功率放大器在频差稳定和高功率输出等方面均有良好的表现.
激光技术 光纤放大器 光载射频 双频 声光调制器 高功率激光器 高斜度效率 Laser technique Fiber amplifiers Radio-over-fiber Dual-frequency Acoustooptic modulators High power lasers High slope efficiency 
光子学报
2016, 45(9): 0914002
张泽宇 1,2,*朱国申 3汪伟 1,2段弢 1[ ... ]曾和平 3
作者单位
摘要
1 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
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院 教育部光学仪器与系统工程研究中心 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
分别以1 083 nm和1 550 nm波段的窄线宽连续光源为泵浦光和信号光, 搭建基于掺MgO周期铌酸锂晶体(MgO∶PPLN)准相位匹配原理的差频非线性效应产生中红外激光实验系统.根据系统温度和信号光波长调谐特性进行实验研究.在泵浦光波长固定条件下改变信号光波长, 实现了窄线宽宽调谐中红外连续闲频激光输出, 波长覆盖范围为3 547.6~3 629.1 nm.当波长为1 082.8 nm的泵浦光和波长为1 549.7 nm的信号光功率分别放大到2.8 W和3.5 W时, 对波长为3 597.0 nm的中红外闲频光输出进行长时间功率扫描监测, 得到最大功率为3.2 mW, 功率抖动引起不稳定度小于±1.6%的高稳定的中红外窄线宽激光输出.该研究结果可为设计和研制多波长窄线宽中红外光源提供参考.
非线性光学 宽调谐中红外 差频产生 准相位匹配原理 周期性极化晶体 Nonlinear optics Wildly tunable infrared laser Difference frequency generation Quasi-phase-matching Periodically poled crystal 
光子学报
2016, 45(9): 0914003
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学 材料科学与技术学院 江苏省能量转换材料与技术重点实验室, 南京 210016
2 常州大学 江苏省光伏科学与工程协同创新中心, 江苏 常州 213164
为了研究CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅的光致发光特性, 选用电阻率为0.01~0.02Ω·cm的P型硅片, 先采用二步阳极氧化法制备自支撑多孔硅, 再利用电泳法将CdS纳米颗粒填充入该自支撑多孔硅中.采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析、X射线衍射分析、光致发光谱分析对所制备样品的形貌、相结构、组份及发光性能进行研究.实验结果表明:自支撑多孔硅内部成功填充了CdS纳米颗粒, 该CdS纳米颗粒衍射峰为(210); CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅光致发光峰峰位发生红移, 且从570 nm转移到740 nm; 电泳时间直接影响CdS纳米颗粒的填充量, 导致相关的发光峰强度及发光峰位明显不同.
纳米颗粒 阳极氧化法 电泳法 自支撑多孔硅 光致发光 CdS CdS Nanoparticles Anode oxidation method Electrophoresis method Freestanding porous silicon Photoluminence 
光子学报
2016, 45(9): 0916001
作者单位
摘要
电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
为了提高单臂压缩感知鬼成像的成像质量, 减少成像系统本身和外部环境的干扰, 提出了一种光强扩散函数分析方法.在单臂压缩感知鬼成像原理的基础上分析了成像过程, 指出降低成像质量的主要因素是菲涅尔衍射和大气湍流.针对这两个因素, 推导并分析了光强度扩散函数的公式, 研究透镜的焦距与口径之比和照明光源的波长对鬼成像的影响.仿真结果表明:在单臂压缩感知鬼成像中, 使用焦距与尺寸半径之比在2~5范围内的成像投影透镜可以消除衍射效应的影响; 短波长光源适用于大气湍流较弱时的成像, 长波长光源在大气湍流较强时对干扰有更好的耐受能力.该方法可以有效地提高成像质量并优化成像系统.
压缩感知 鬼成像 光强扩散函数 衍射效应 大气湍流 互相干性 Compressive sensing Ghost imaging Intensity spread function Diffraction effect Atmospheric turbulence Mutual coherence 
光子学报
2016, 45(9): 0916002
作者单位
摘要
1 大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034
2 大连工业大学 信息科学与工程学院, 辽宁 大连 116034
制备了适用于钾钠离子交换波导的钬镱离子掺杂锗酸盐玻璃, 采用荧光光谱绝对测试系统在975nm激光泵浦下对玻璃的上转换发光性能进行表征, 解析出样品的绝对光谱功率分布, 并计算了光量子数分布和荧光量子产率等绝对荧光参量.测试与计算结果表明, 当Ho3+/Yb3+掺杂的锗酸盐玻璃在370℃的KNO3熔盐中热离子交换4 h时, K+-Na+离子交换有效扩散系数为0.068 μm2/min.锗酸盐玻璃样品中, Ho3+主要发出548 nm绿光和660 nm红光, 其中红色上转换荧光为支配性发射.当激光激发功率密度为1 227 W/cm2时, 660 nm红光绝对光谱功率和净发射光量子数分别为28.03 μW和9.26×1013 cps.此时, 548 nm绿光和660 nm红光发射的荧光量子产率分别为0.17×10-5和2.41×10-5, 可见区总荧光量子产率达2.61×10-5.净发射光子数与激发功率密度的双对数曲线斜率表明Ho3+/Yb3+掺杂锗酸盐玻璃的红色和绿色上转换发射均属双光子激发过程.基于波导适用型锗酸盐玻璃实施的钬离子上转换荧光发射的绝对化表征, 为稀土光电功能材料的进一步研发提供了可依赖的数据参考.
钬镱掺杂 锗酸盐玻璃 波导适用型 上转换光子定量 量子产率 Ho3+/Yb3+ doped Germanate glasses Waveguide-typed Upconversion photon quantification Quantum yield 
光子学报
2016, 45(9): 0916002
作者单位
摘要
湖南大学 信息科学与工程学院,长沙 410082
考虑光子晶体中场局域效应, 在等效介质理论的基础上利用场平均法得到二维三角格光子晶体的等效折射率.该折射率与平面波展开法得到的结果非常吻合.考虑慢光效应对非线性效应的增强, 引入慢光增强因子得到该光子晶体的等效非线性折射率系数.该光子晶体的等效非线性折射率系数表现出强烈的色散效应, 即随归一化频率的增加而逐渐减小, 达到最小值后迅速递增, 体现了场局域效应和慢光效应对光子晶体中非线性效应的共同作用.本文研究对利用人工微结构调控光学非线性效应具有一定参考价值.
非线性效应 等效非线性折射率系数 场平均法 光子晶体 场局域效应 慢光效应 等效折射率 Nonlinear effect Effective nonlinear refractive index coefficient Field averaging method Photonic crystal Local-field effect Slow-light effect Effective refractive index 
光子学报
2016, 45(9): 0919001
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 西安 710071
2 宁波大学 高等技术研究院红外材料及器件实验室, 浙江 宁波 315211
设计了一种以As2S3玻璃为纤芯、碲酸盐玻璃为微结构包层的锥形光子晶体光纤.该结构光纤兼具阶跃折射率光纤和光子晶体光纤双重特性, 具有色散调制灵活性高且限制损耗低等优点.模拟结果表明:优化该光纤结构包层空气孔径、孔间距、纤芯直径等特征参量, 使参量之间及参量与椎区长度之间满足特定线性关系时, 该光纤在2~4.5 μm中红外波段呈现色散平坦渐减特性; 对该光纤微包层进行折射率~1.6的液体油填充处理, 色散曲线对称性及平坦性得到进一步优化.该光纤在超短脉冲压缩与展宽、色散波、光孤子及中红外平坦超连续谱产生等领域应用潜力巨大.
非线性光学 色散平坦渐减光纤 中红外 硫系玻璃 光子晶体光纤 Nonlinear optics Dispersion flattened and dispersion decreasing Mid-infrared Chalcogenide glass Photonic crystal fiber 
光子学报
2016, 45(9): 0919002
作者单位
摘要
浙江大学 信息与电子工程学院 微电子与光电子研究所, 杭州 310027
设计了一种可以探测单个纳米粒子的光学传感器结构, 该结构由双环、双环间耦合区的通孔和直波导构成, 并引入了Fano效应, 进一步增强了粒子在光场中出现时的光耦合场变化.当纳米粒子穿过两个微环间的通孔时, 其耦合系数和输出端的光强均发生变化, 提出了一种基于双环谐振器结构的高精度耦合系数传感方法, 通过检测双环谐振器耦合系数和输出端光强的变化对单体纳米粒子进行精确检测和计数.理论计算结果表明, 在损耗为1dB/cm的情况下, 与单环结构相比, 双环结构的灵敏度提升了两个数量级.该双环结构在减小波导损耗的同时有效提升了检测灵敏度.
光电子器件 光子传感器 微环谐振器 耦合系数 纳米粒子检测 Optoelectronic device Photonic sensor Microring resonator Coupling coefficient Nanoparticle detection 
光子学报
2016, 45(9): 0923001
作者单位
摘要
西安邮电大学 电子工程学院 , 西安 710121
在光子晶体光纤二氧化硅材料中掺入氟元素、在光纤中引入七个椭圆空气孔以及三角形和矩形周期性空气圆孔, 设计了一种氟掺杂双芯光子晶体光纤偏振光分束器.对该分束器结构参量进行优化,对分束器分离两正交偏振光的性能进行分析.结果表明:在优化结构尺寸下, 当光纤长度为102.717 μm的超短长度时, 在1.55 μm波长处具有超强的分离两束正交偏振光的能力, 消光比可以达到126.442 dB, 具有60 nm的有效带宽.此偏振光分束器在大容量光通信系统中具有重要的应用价值.
Fiber optics Dual core photonic crystal fiber Polarized optical splitter Finite element method Fluorine doped silica Mode coupling length Extinction ratio 
光子学报
2016, 45(9): 0923002
作者单位
摘要
中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
相位补偿器是偏振干涉仪的核心部件, 其稳定性直接影响偏振干涉光谱仪的可靠性.本文分析了相位补偿器的光程差相对灵敏度、光楔倾斜误差、斜入射角误差和温度适应性等指标, 并给出相应的误差容限计算公式.研究表明:相位补偿器移动光楔沿运动方向的抗干扰能力是经典迈克尔逊干涉仪的2/Δnsin θ倍, 抗倾斜能力是经典迈克尔逊干涉仪的1.75/Δn倍;当入射光以微量倾斜误差入射后, 相位补偿器不会产生额外的附加光程差; ―20~85℃范围内的温度变化对相位补偿器产生的最大光程差误差为1.8 μm, 具有很高的热稳定性; 当光楔角为30°时, 干涉仪在性能、尺寸和成本之间达到均衡; 晶体材料的双折射率差通常远小于1, 偏振干涉的稳定性更加明显.本研究为相位补偿器在更为复杂的环境中的应用奠定了基础.
相位补偿器 稳定性 偏振干涉 光谱仪 近红外光谱 误差容限 Phase compensator Stability Polarized Interference Spectroscopy Near-infrared Spectrum Error tolerance 
光子学报
2016, 45(9): 0923003
作者单位
摘要
1 华南理工大学 高分子光电材料与器件研究所,广州 510640
2 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室,广州 510640
3 广东金鉴检测科技有限公司,广州 511300
提出一种对光参量呈非单调下降规律的LED灯珠可靠性进行评价的方法.采用加速寿命实验获得光通量退化数据, 利用指数叠加形式的退化模型对光通维持率退化数据进行拟合, 与指数模型拟合效果相比, 该模型具有更好的效果.用MATLAB软件计算样品的伪失效寿命, 通过Kolmogorov-Smirnov检验法得到两个公司样本伪失效寿命分布分别服从对数正态分布和威布尔分布, 以相应分布参量评估产品可靠性得到两个公司样本的伪失效寿命分别为5 328.37 h和4 758.35 h.该方法对参量呈非单调下降规律的LED器件可靠性的评估具有参考价值.
可靠性 Kolmogorov-Smirnov检验 退化模型 寿命 LED LED Reliability Kolmogorov-Smirnov test Degradation model Lifetime 
光子学报
2016, 45(9): 0923004
作者单位
摘要
安徽理工大学 理学院, 安徽 淮南 232001
研究了半导体纳米线/超导体复合结构中的马约拉纳费米子的存在情况, 提出一种用相干光学谱探测马约拉纳费米子的全光学方法.将一束较强的泵浦激光和一束较弱的探测激光同时作用于半导体量子点, 由系统的哈密顿量导出半导体量子点的相干光学谱.数值模拟结果表明, 相干光学谱中呈现出由半导体量子点与马约拉纳费米子耦合诱导的明确的马约拉纳费米子迹象.半导体量子点与马约拉纳费米子之间的无接触性, 避免了探测中杂质信号的引入.半导体量子点与马约拉纳费米子间的耦合强度和探测吸收谱中两尖峰之间的分裂宽度呈正比, 可通过测量分裂宽度获得耦合强度, 为耦合强度的确定提供了直观的测量方法.
量子光学 光电子学 光学泵浦-探测 马约拉纳费米子 量子点 Quantum optics Optoelectronics Optical pump-probe Majorana fermions Quantum dot 
光子学报
2016, 45(9): 0927001
陈幸 1,*秦利国 1王琴 1,2,3
作者单位
摘要
1 南京邮电大学 信号处理传输院, 南京 210003
2 南京邮电大学 宽带无线通信与传感网技术重点实验室, 南京 210003
3 中国科学技术大学 量子信息重点实验室, 合肥 210000
应用量子主方程理论研究量子点-微腔耦合系统的激射性质.分别探索了不同类型的微腔耦合系统(“好的系统”、“中等系统”)在外加泵浦场的作用下表现出的激射现象. 分析比较了失谐大小及环境纯消相干对这两种微腔耦合系统的内部特性(光场分布、腔内光子数等)产生的影响.数值仿真表明:对于“好的系统”, 在失谐量不大的情况下, 引入适当的纯消相干有利于提高耦合系统的激射性能; 对于“中等系统”, 由于失谐条件下光子在腔内集聚困难, 因而很难达到激射, 但是通过引入适量的纯消相干可以对腔内光场分布和光子数产生剧烈调制作用. 该结果对于研究单量子点激光器, 以及探索光与物质相互作用等方面具有指导作用.
量子点-腔 纯消相干 量子主方程 激射 失谐 二阶相关函数 Quantum dot-cavity Pure dephasing Quantum Master Equation Lasing Off-resonant Second-order correlation function 
光子学报
2016, 45(9): 0927002
作者单位
摘要
1 内蒙古师范大学 物理与电子信息学院, 呼和浩特 010022
2 内蒙古师范大学 图书馆, 呼和浩特 010022
利用全量子理论计算方法, 探究了在强度关联耦合下两个二能级原子与单模Pólya态光场相互作用系统中原子线性熵粒子布局数反转以及信息熵压缩随时间的演化规律.分析了原子初态、光场参量p和r以及Lamb-Dicke参量η对原子线性熵、粒子布局数反转以及信息熵压缩的影响.结果表明:当原子处于不同的初态时, 相互作用系统表现出完全不同的量子特性; 光场参量p增大使得各个物理量振荡周期增大; 光场参量r增大, 使振幅发生变化, 破坏粒子布局数反转崩塌-复原现象以及信息熵压缩效应.
量子光学 pólya态光场 线性熵 粒子布局数反转 信息熵压缩 Quantum optics Pólya field Linear entropy Atomic inversion Entropy squeezing 
光子学报
2016, 45(9): 0927003
作者单位
摘要
1 西安邮电大学 通信与信息工程学院, 西安 710121
2 西北工业大学 电子信息学院, 西安 710072
3 西安电子科技大学 综合业务网国家重点实验室, 西安710071
根据冰-水混合云中冰晶和水滴粒子的谱分布函数及消光因子, 得到冰-水混合云的冰水含量比例与量子卫星通信信道之间的衰减关系; 针对比特翻转信道和退极化信道, 分别建立冰水含量比例与信道容量、信道保真度之间的方程; 分析了冰水含量比例对信道建立速率的影响.仿真结果表明:当冰水含量比例分别为1∶2和1∶9时, 比特翻转信道、退极化信道的容量分别为0.65和0.92、0.59和0.95; 当信源字符的概率为0.9时, 比特翻转信道、退极化信道的保真度分别为0.60和0.83、0.89和0.95; 当传输距离为2 km, 纠缠粒子对保真度为0.8时, 信道建立速率分别为7.40 Hz和15.57 Hz.因此, 当量子卫星信号出现较大衰减时, 应根据冰-水混合云的冰水含量比例, 自适应调整量子卫星通信系统的各项参量, 以提高量子卫星通信的可靠性.
量子卫星通信 冰-水混合云 谱分布函数 比特翻转信道 退极化信道 Quantum satellite communication Ice-water mixed clouds Spectral distribution function Bit flipping channel Depolarizing channel 
光子学报
2016, 45(9): 0927004
作者单位
摘要
光子学报
2016, 45(9): 1