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同名作者【方致伟】论文列表

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“微纳光学Ⅱ”专题

基于超快激光光刻的有源铌酸锂光子集成特邀综述

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汪旻 ^1,2乔玲玲 ³方致伟 ^1,2林锦添 ³[ ... ]程亚 ^1,3,*

作者单位

摘要

¹ 华东师范大学物理与电子科学学院极端光机电实验室，上海 200241

² 华东师范大学纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心，上海 200241

³ 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室，上海 201800

光子集成器件以极低的成本和功耗实现覆盖从光源、调制、非线性频率转换、光放大到光探测的全功能单片集成，对光电信息处理系统产生显著而深远的影响，并推动一系列诸如高速通信、人工智能、量子信息，以及精密测量等重大应用领域的持续发展。近年来，铌酸锂薄膜光子器件得益于离子揭膜技术和微纳刻蚀工艺的进步，以宽的工作窗口、低的传输损耗、大的调制带宽、高的非线性光学转换效率和兼容大规模光子集成等优点，在集成光子学领域占据重要一席之地。本文介绍了利用超快激光光刻结合化学机械抛光技术在掺杂有源发光稀土离子的铌酸锂薄膜衬底上实现片上激光与光放大的最新进展，包括在波导放大器中实现了超过20 dB的最大内部净增益，并且在高品质铌酸锂微盘中演示了具有454.7 Hz窄线宽的电光可调谐单频激光器，演示了单片集成的电驱动微环激光器，以及连续光刻方式实现的无源/有源混合集成器件。

集成光学超快激光加工铌酸锂光放大器光源稀土掺杂材料

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光学学报

2023, 43(16): 1623014

Integrated Optics

Electro-optically tunable microdisk laser on Er³⁺-doped lithium niobate thin film

Yiran Zhu ¹Yuan Zhou ^2,3Zhe Wang ^2,3,4Zhiwei Fang ^1,*[ ... ]Ya Cheng ^{1,2,5,6,7,***}

Author Affiliations

Abstract

¹ The Extreme Optoelectromechanics Laboratory (XXL), School of Physics and Electronic Science, East China Normal University, Shanghai 200241, China

² State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences (CAS), Shanghai 201800, China

³ Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

⁴ School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 200031, China

⁵ State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Laser Spectroscopy, Shanxi University, Taiyuan 030006, China

⁶ Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China

⁷ Shanghai Research Center for Quantum Sciences, Shanghai 201315, China

We report an electro-optically (EO) tunable microdisk laser fabricated on the erbium (

{Er}^{3 +}

)-doped lithium niobate on insulator (LNOI) substrate. By applying a variable voltage on a pair of integrated chromium (Cr) microelectrodes fabricated near the LNOI microdisk, electro-optic modulation with an effective resonance-frequency tuning rate of 2.6 GHz/100 V has been achieved. This gives rise to a tuning range of 45 pm when the electric voltage is varied between

- 200 V

and 200 V.

electro-optically tunable microlaser Er3+ doping lithium niobate microdisk

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Chinese Optics Letters

2022, 20(1): 011303

“微纳光学”专题

超低损耗铌酸锂光子学特邀综述

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乔玲玲 ¹汪旻 ²伍荣波 ^1,3方致伟 ²[ ... ]程亚 ^1,2,*

作者单位

摘要

¹ 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800

² 华东师范大学物理与电子科学学院极端光机电实验室, 上海 200241

³ 中国科学院大学, 北京 100049

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。

光学器件铌酸锂飞秒激光微谐振腔光波导光损耗集成光路

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光学学报

2021, 41(8): 0823012

Special Issue on Lithium Niobate Based Photonic Devices

High-quality-factor optical microresonators fabricated on lithium niobate thin film with an electro-optical tuning range spanning over one free spectral range [Invited]

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Zhe Wang ^1,2,3Chaohua Wu ^4,5Zhiwei Fang ^6,*Min Wang ⁶[ ... ]Ya Cheng ^1,5,6,***

Author Affiliations

Abstract

¹ State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences (CAS), Shanghai 201800, China

² Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

³ School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 200031, China

⁴ State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Laser Spectroscopy, Shanxi University, Taiyuan 030006, China

⁵ Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China

⁶ The Extreme Optoelectromechanics Laboratory (XXL), School of Physics and Electronic Science, East China Normal University, Shanghai 200241, China

⁷ Department of Electrical and Computer Engineering, University of Victoria, Victoria BC V8P 5C2, Canada

We demonstrate high-quality (intrinsic Q factor ∼2.8 × 10⁶) racetrack microresonators fabricated on lithium niobate thin film with a free spectral range (FSR) of ∼86 pm. By integrating microelectrodes alongside the two straight arms of the racetrack resonator, the resonance wavelength around 1550 nm can be red shifted by 92 pm when the electric voltage is raised from -100 V to 100 V. The microresonators with the tuning range spanning over a full FSR are fabricated using photolithography assisted chemo-mechanical etching.

microresonators lithium niobate electro-optical tuning chemo-mechanical etching

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Chinese Optics Letters

2021, 19(6): 060002

光学设计与制造

飞秒激光全息加工光学系统搭建与分析

下载：508次

方致伟 ^1,*苏亚辉 ^2,3汪超炜 ²杨亮 ⁴汪金礼 ²

作者单位

摘要

¹ 安徽大学物理与材料科学学院, 安徽合肥 230601

² 安徽大学电气工程与自动化学院, 安徽合肥 230601

³ 安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室, 安徽合肥 230039

⁴ 中国科学技术大学工程科学学院精密机械与精密仪器系, 安徽合肥 230026

合理的光学系统设计及参数优化是飞秒激光全息并行加工系统功能实现的前提。在分析了飞秒激光全息并行加工系统光路设计要求的基础上，对其中的两个关键点进行了较为深入的研究。采用能量利用率高的斜入射方式照射选用的空间光调制器，得出了后续光路设计的关键参数；通过光学理论推导出空间光调制器与两个透镜组成的4-f系统中最佳光路参数，利用Zemax软件对光路中系统孔径仿真，验证了该方案的合理性；搭建了一套合理高效的飞秒激光全息并行加工系统，实现了7焦点阵列的微透镜和微齿轮并行加工。研究结果表明，该光路设计方案可以实现高效的飞秒激光全息加工过程。

光学设计全息飞秒激光加工光学系统设计空间光调制器

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光学学报

2014, 34(2): 0222002

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