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综述
摘要
超密集波分复用无源光网络凭借其信道间隔仅为几个GHz、功率预算高达几十dB等优越性能,可以实现用户数目和传输容量的大幅提升。从频谱效率提高、相干接收机简化、光子集成器件应用、数字信号处理优化等关键研究方向出发,简述了国内外关于超密集波分复用无源光网络相关研究的最新进展情况,探讨了其未来可能的研究方向和发展趋势。
激光与光电子学进展
2021, 58(5): 0500006
光学器件
李春萌  陈小强  王英  
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摘要
针对传统矩形波导窄边斜缝天线交叉极化电平高的问题,设计了一种高辐射效率的单脊波导脊边菱形缝隙天线。采用理论分析与电磁仿真相结合的方法研究了波导窄边与宽边比、脊深与波导窄边比、脊边宽与波导宽边比、波导宽边对缝隙谐振的影响。结果表明,波导窄边与宽边比、脊深与波导窄边比发生变化时均会使谐振切深发生相反变化、谐振电导发生相同变化;波导宽边发生变化时会使谐振切深、谐振电导发生相反变化;脊边宽与波导宽边比发生变化时会使谐振切深、谐振电导发生相同变化。根据波导几何参数对缝隙谐振的影响规律优化波导的几何参数,设计了一种16元单脊波导脊边缝隙线阵。缝隙采用菱形排列方式降低交叉极化电平,增益为18.02 dB,副瓣电平低于-19.64 dB,交叉极化电平低于-46.51 dB。与传统矩形波导窄边缝隙天线相比,该天线具有质量轻、交叉极化电平低的优点。
激光与光电子学进展
2021, 58(5): 0523001
光学器件
滕达  赵永哲  王云成  李益强  王凯  
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摘要
提出一种由硅-绝缘体(SOI)结构与涂覆石墨烯层的纳米线(GCNW)构成的低损耗波导结构,采用有限元方法详细研究波导结构中石墨烯等离激元基模传输特性对频率、几何参数、材料参数以及石墨烯化学势的依赖关系。仿真结果表明,该波导中低折射率的SiO2介质层可实现高性能的深度亚波长光约束。得益于低折射率的SiO2介质层和SOI衬底以及石墨烯层的高折射率对比度,可获得极小模场面积的低损耗等离激元模式。所提出的波导结构为高性能和深度亚波长可调谐集成光子器件的设计提供一定的参考。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0323001-1
综述
摘要
拼接式望远镜由于主镜加工难度低、运载方便和制造成本低等特点已成为未来大口径望远镜的重要发展方向之一。主动支撑技术的成功应用为拼接式望远镜共焦共相调节提供了充足的保障。针对拼接式望远镜主镜主动支撑系统,本文首先简述了其所涉及的主要技术,之后对具体应用实例进行归纳与分析,最后为拼接式望远镜主镜支撑系统的设计提出建议,对未来拼接式望远镜支撑技术的发展具有一定的参考意义。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0300006-1
光学器件
毕然  陈力荣  李晋鹏  宋敏毓  李卫  
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摘要
随着激光技术及量子通信技术的不断发展,声光调制器已经成为多个领域的重要器件。衍射效率和任意偏振光偏振保持能力成为声光调制器的重要指标。通过对声光调制器的衍射效率进行理论分析和实验研究,提出了提升声光衍射效率的理论方法,并设计了一种任意偏振光可偏振保持的正反馈声光调制器系统。经实验验证,该声光调制系统能显著提高声光调制器的衍射效率,且在量子通信领域中可保证任意偏振光的保偏传输。研究结果为光纤耦合声光调制器以及基于声光调制器的量子器件的研究提供了参考。
激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0123002
Early Posting
摘要
对比研究了石墨烯包裹的纳米线与金属包裹的纳米线亚波长传输特性。针对单线和双线两个结构,采用有限元方法研究了不同频率和尺寸下最低阶模式的场分布和传输特性。结果表明,当金属层厚度大于其趋肤深度时,石墨烯包裹的纳米线基模光场约束性能更好;当金属层厚度远小于趋肤深度时,金属包裹的纳米线和石墨烯包裹的纳米线亚波长传输性能相当。相关研究结果可为等离激元材料的选择提供参考,在亚波长光子器件领域有潜在的应用价值。
激光与光电子学进展
2021, 58(09): 1
Early Posting
赵永哲  滕达  王云成  王凯  
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摘要
对比研究了石墨烯薄层在等离激元波导有限元计算中的两种处理方式,即表面电流和薄层法。基于这两种方法,分别研究了两种波导结构中基模场分布以及在不同频率、几何等参数下的等效模式系数。结果表明,表面电流与薄层法对此类问题均具有高度适用性。特别地,表面电流法与理论计算结果偏差更小,且表面电流法更节省计算资源。相关研究结果可用于简化石墨烯层在有限元计算中的处理方式和提高计算效率。
激光与光电子学进展
2021, 58(07): 3
激光器件与激光物理
摘要
随着激光技术的不断发展,特别是啁啾脉冲放大技术被提出以来,超强激光脉冲驱动的离子加速研究逐渐吸引了国内外科学家们的广泛关注,在离子能量提升、发散角控制和单能性提高等方面相继取得一系列重要进展。由激光与等离子体相互作用产生的离子束具有能量高、脉宽窄和方向性好等特点,具有许多潜在应用。本文通过回顾激光驱动离子加速的研究历程,对离子加速的主要作用机制、基本理论模型、数值模拟和实验研究等进行详细的阐述,同时对激光驱动离子加速的重要应用进行归纳总结。最后根据当前国内外大型激光装置的发展趋势,对极端光场中的离子加速进行展望。
中国激光
2021, 48(4): 0401006
光学器件
刘莹  范杰  齐军  邹永刚  [ ... ]王海珠  郝永芹  马晓辉  
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摘要
受光栅制作工艺的影响,光栅参数的轻微偏移极易导致耦合系数偏离设计值从而影响分布式反馈(DFB)半导体激光器性能。通过微扰下的耦合模理论与数值仿真相结合的方式,对侧向非对称光栅的耦合系数特性进行了深入分析。当光栅宽度与脊型区宽度之比在一定范围内时,两个亚光栅之间非对称距离的引入使波导内的光场产生轻微偏移,光场的耦合状态发生改变。这有利于光栅的耦合系数稳定在一个合理的范围内,有效地缓解了占空比等参数对光栅耦合系数的影响,降低光栅工艺误差对DFB半导体激光器性能的影响;此时谐振腔内光子密度均匀分布,避免了常规光栅结构易引发的空间烧孔效应,有助于半导体激光器窄线宽激光的输出。本文工作将为侧向非同步耦合光栅的设计与应用提供理论参考。
光学学报
2021, 41(8): 0823020
光学器件
乔玲玲  汪旻  伍荣波  方致伟  [ ... ]林锦添  储蔚  程亚  
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摘要
铌酸锂光子集成是推动未来高速光通信和光信息处理领域变革性发展的重要前沿技术。介绍了利用铌酸锂光子芯片制造技术制备集成光路中关键光子结构与器件的最新研究进展。得益于单晶铌酸锂晶体的高非线性系数和强电光效应,利用制备的高性能铌酸锂光子器件演示了多种高效的非线性光学过程。
光学学报
2021, 41(8): 0823012
00 11