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Hi,您目前在 全部期刊 期刊中, 论文搜索关键字 多模干涉 ,共找到 41 个内容。
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集成光学
摘要
设计具有宽带性能的偏振无关1×3光功分器,采用离子辅助沉积方法调节三明治结构芯层SiNx的折射率,使得正交偏振模的拍长相等而实现偏振无关;梯形多模干涉波导与锥形波导的组合可实现器件宽带宽、低损耗及良好的分光均匀性。运用有限时域差分法进行建模仿真及参数优化,结果表明:器件的多模干涉波导长度仅为13.2 μm,附加损耗低于0.07 dB,不均匀度低于0.03 dB,0.5 dB带宽高达255 nm,可覆盖S、C、L、U以及部分E波段,在未来集成光学系统中具有较高的应用价值。
光学学报
2021, 41(7): 0713001
激光与物质相互作用
陈郁芝  李学金  
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摘要
光纤表面等离子体共振(SPR)传感器结合了光纤传感器的微型化、可在线传输、易操作和SPR生物检测技术的高灵敏、高选择性、免标记等优势,是当前免疫学生物传感器的研究热点。但传统多模光纤SPR传感器的信号在远距离传输中易损耗、失真。文中提出了一种单模-无心-单模光纤型SPR传感器,能有效减小信号传输中的损耗与失真,且适合与当前的光纤网络衔接。为了消除传感器中的干扰信号,改变无心光纤的芯径,采用去除背景干扰,高斯拟合等方法,最终选取了具有芯径为61.5 μm无心光纤的此类传感器,并从中提取出了有效的SPR光谱信号。传感器的灵敏度为1153.40 nm/RIU,分辨率为1.70×10?4 RIU。此类光纤生物传感器的成功开发,为智慧医疗、远程医疗提供了一种新的思路。
红外与激光工程
2020, 49(12): 20201055
“纪念激光器发明60周年”专题
王屹山  赵凤艳  王虎山  胡晓鸿  [ ... ]张伟  张挺  冯野  
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摘要
本文综述了基于渐变折射率多模光纤可饱和吸收体的全光纤锁模激光超短脉冲与束缚态孤子产生机理与技术研究现状.采用这种新型全光纤结构的锁模调制器件,光纤激光器可输出传统孤子的单脉冲能量达nJ量级,同时可实现时空锁模运转.渐变折射率多模光纤作为全光纤非线性可饱和吸收体在激光器中具有重要的研究意义和广泛的应用,为更高能量超短脉冲的产生提供了一条重要技术途径.
光子学报
2020, 49(11): 34
集成光学
孟方  王亚新  毛强  唐雄贵  
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摘要
可调控偏振分束器是一种新型光波导功能器件,对于提升集成光子系统性能或发展新应用有重要作用。采用多模干涉光波导结构,利用液晶的大双折射效应和高可调性能,提出了一种新型可调控偏振分束器。采用光束传输方法对偏振分束器的光学性能进行了模拟分析。结果表明,该偏振分束器不仅易于实现高的消光比和低的光损耗。对于横电(TE)模和横磁(TM)模偏振,其偏振消光比大于28.7 dB,光损耗小于0.024 dB,而且通过调控液晶晶轴的取向,可以动态调控TE模和TM模的输出端口。该器件结构简单,易于设计与制作,易于与其他光子器件进行集成,在集成光子系统中有着广阔的应用前景。
激光与光电子学进展
2019, 56(5): 051301
光通信与光传感
摘要
提出了一种基于二氧化钛薄膜包覆无芯光纤的硫化氢气体传感器。该传感器将两段不同长度的无芯光纤熔接在单模光纤两端, 构建由两段单模光纤-无芯光纤-单模光纤结构组成的干涉仪。由于光从单模光纤进入无芯光纤中激发出不同阶模式, 形成基于多模干涉的干涉仪, 通过在无芯光纤外表面构造的二氧化钛薄膜对硫化氢气体的吸附, 将气体浓度与干涉光谱的偏移联系起来, 实现对硫化氢的检测。实验表明:在0~60 ppm的范围内获得了18.93 pm/ppm的灵敏度和良好的线性关系, 且随着硫化氢浓度的增加, 干涉谱呈现红移, 响应和恢复时间分别约为80 s和110 s。该传感器具有结构简单、灵敏度高、制造方便等优点, 在硫化氢气体的安全监测领域有潜在的应用价值。
红外与激光工程
2019, 48(8): 818003
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摘要
在连续光全光纤光学参量振荡器(FOPO)中, 目前主要利用可调滤波器(TBPF)等高插入损耗的滤波器件进行边带光输出波长的调谐, 这种方式所引起的高环形腔损耗限制了FOPO输出性能的进一步提升。为解决此问题, 提出了基于多模干涉(MMI)滤波器的低腔损耗可调谐连续光FOPO。通过选取不同长度和纤芯尺寸的多模光纤制作级联单模-多模-单模光纤(SMS)作为滤波器件, 使其在选定波长处的插入损耗小于1 dB, FOPO环形腔的总损耗不大于5 dB, 并通过对SMS器件施加轴向拉力的方式调节滤波器件的透射谱, 实现了1 494~1 501 nm和1 638~1 629 nm范围内的双边带可调谐连续光输出。
红外与激光工程
2019, 48(5): 520002
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摘要
提出了一种基于光子晶体和纳米线波导的马赫-曾德尔型调制器.该调制器由硅基光子晶体平板波导、纳米线波导和光子晶体多模干涉耦合器(MMI)构成。在光子晶体与纳米线波导连接处采用了锥型结构,用于减少模式失配造成的损耗。利用时域有限差分法(3D-FDTD)进行仿真分析,结果表明,该调制器在工作波长1550 nm下的插入损耗为0.3 dB,消光比为15.1 dB,器件尺寸仅46 μm×8 μm×0.22 μm,调制带宽可以达到68 GHz,且工作区域覆盖了以1551 nm为中心波长20 nm的通信波段。该调制器结构紧凑,易于集成,可应用于高速光通信系统。
红外与毫米波学报
2019, 38(4): 499
袁慧影  曾 捷  王 珂  龚晓静  [ ... ]李 珏  马 超  梁大开  
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摘要
针对分子生物学与环境监测领域高灵敏度特异性检测需求, 提出一种基于反射光谱特征辨识的单端反射式光纤折射率传感器模型, 并给出了这种基于多模干涉原理的单模光纤-无芯光纤(Single mode fiber-No core fiber, SM-NCF)串接结构传感机理及其理论模型。 无芯光纤实质上是一种结构特殊的多模光纤, 在实际应用中无芯光纤结构本身作为纤芯, 外界环境介质当作包层, 构成光波导结构。 这与普通多模光纤相比, 不需要采用氢氟酸对多模光纤的包层进行化学腐蚀, 不会降低光纤的机械性能, 也不会破坏芯模传输条件, 可以更好的实现对周围环境折射率的传感监测。 当无芯光纤所处外界环境折射率发生改变时, 其波导结构和包层有效折射率均会发生改变, 从而引起传输光信号的纵向传播常数和模场分布也会随之发生改变, 最终导致不同波长对应传输光功率的变化。 上述效应反映在反射光谱上, 即干涉波谷对应的谐振波长、 波谷峰值强度以及半波宽度发生相应变化, 通过辨识该反射光谱特征就可实现对外界环境折射率的测量。 借助光束传播法(BPM), 数值模拟得到无芯光纤长度分别为自映像距离和非自映像距离时的SM-NCF内部光场能量分布规律, 并制作了无芯光纤长度分别为自映像距离和非自映像距离的SM-NCF光纤折射率传感探头, 将作为传感区域的无芯光纤一端与标准单模光纤熔接, 采用磁控溅射技术在无芯光纤另一端面镀上金膜, 用以提升反射光谱强度。 在此基础上, 搭建了基于SM-NCF终端反射型的光纤折射率试验系统, 并开展了相关实验研究。 研究结果表明, 当无芯光纤长度是15 mm(自映像距离)时, 随着液体折射率从1.331 5依次增大至1.390 2, SM-NCF反射光谱逐渐向长波方向偏移, 其反射峰谐振波长对应的折射率灵敏度约为197.57 nm·RIU-1, 相关系数为0.93; 反射峰值强度也呈现逐渐降低趋势, 其折射率灵敏度约为-62.80 dB·RIU-1。 当无芯光纤长度是20 mm(非自映像距离)时, 随着液体折射率依次增大, SM-NCF反射光谱呈现明显双峰现象, 且均逐渐向长波方向偏移, dip2谐振峰波长折射率灵敏度约为133 nm·RIU-1, 相关系数为0.96; 反射峰值强度也呈现逐渐降低趋势, 其折射率灵敏度约为-31.66 dB·RIU-1。 对比分析可知, 不论是从反射峰谐振波长偏移的角度, 还是从反射峰值强度的角度, 自映像距离长度对应的 SM-NCF终端反射型光纤传感器均具有较高灵敏度。 对于相同折射率液体环境, 非自映像距离长度对应的SM-NCF反射光谱半波宽度与自映像距离长度相比, 呈现显著变窄趋势。 相对于SMS透射型传感结构, 当传感区域长度相同时, SM-NCF反射型结构能够实现对光波信号的往返两次调节。 这种终端反射型SM-NCF传感器改进了传统透射型折射率传感器不便与待测液体相接触的缺点, 具有结构简单、 易于制作、 抗电磁干扰能力强以及便于远程遥测等优点, 能够为后续生化与环保监测领域研究应用提供有益支持。
光谱学与光谱分析
2018, 38(12): 3821
集成光学
乐孜纯  徐自力  孙琛  杜颖  董文  
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摘要
设计了一种高效的、基于多模干涉(MMI)的椭圆型十字光波导,通过增加模式匹配器和调整自聚焦点位置,降低其传输损耗。COMSOL仿真表明该波导在1550 nm 波长处的透射率高达96.5%,串扰损耗小于2×10 -5,而传统的椭圆型十字波导的透射率仅为91.2%。并且对椭圆型MMI的成像规律进行了理论分析和仿真验证, 结果表明这种新型椭圆型结构不但在1550 nm处表现出高效性,对整个1500~1600 nm的通信波段都具有非常低的损耗(小于0.2 dB)和串扰(小于-42 dB)。这种十字光波导尺寸小、结构简单,只需要在硅上绝缘体(SOI)基底材料上融刻一次即可实现,制备工艺简单,有利于节约成本和批量生产,广泛适用于未来的集成光路。
光学学报
2017, 37(10): 1013001
光纤光学与光通信
王红日  高仁喜  殷焱煊  付荣鹏  [ ... ]刘一  李敏  范光华  曲士良  
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摘要
提出了一种基于多模干涉效应(MMI)的单模-多模-间隙-单模(SMGS)光纤悬臂梁振动传感器。采用光束传播法(BPM)对这种结构的光传输性能进行数值模拟,并通过有限元分析方法对光纤悬臂梁进行了振动模态分析,从理论上优化设计了该类光纤振动传感结构。在实验上制备了长度为22 mm的悬臂梁结构,详细研究了多模区光纤的长度对声频振动响应的影响。实验结果表明,该SMGS振动传感器在130 Hz时响应效果最好,对应的声压灵敏度为4 mV/mPa,线性相关系数为0.9962,线性度和可重复性良好,并且实验结果和理论模拟结果相符合。这种光纤振动传感器具有制备工艺简单、成本较低和灵敏度高等特点,有望应用于对某些具有特殊振动频率点的远距离振动传感。
激光与光电子学进展
2016, 53(6): 60601
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