中国电子科技集团公司 第二十六研究所,重庆 400060
该文介绍了一种双波段大孔径角声光可调滤光器的设计方法和测试结果。该滤光器具有同时滤出可见光与中波的功能，其高频段滤出可见光(450~750 nm)，低频段滤出中波(3 000~4 500 nm)。滤光器采用氧化碲晶体作为声光介质材料，入射极角取20°，可见光波段的超声极角取98.55°，中波波段的超声极角取99.65°，在可见波段互作用长度为3 mm、中波波段互作用长度为23.1 mm时，可见光与中波波段同时获得了大于6°的孔径角。
声光可调滤光器 光波长 氧化碲 孔径角 互作用长度 acousto-optic tunable filter optical wavelength tellurium dioxide aperture angle interaction lengths
中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
介绍了一种采用氧化碲晶体做声光介质材料的大孔径中波(3~4.5 μm)声光可调滤光器。通过优化设计, 其通光孔径可达20 mm×20 mm, 与常用声光可调滤光器(光孔径10 mm×10 mm)相比, 其光通量提高了3倍。这种声光可调滤光器是针对入射o光进行设计的, 其采用单片换能器结构。结果表明, 通过优化设计, 该大孔径中波声光可调滤光器实现了滤光范围为3.0~4.5 μm, 分离角为5.25°, 衍射效率大于60%, 光谱分辨率小于45 nm。
声光可调滤光器 光波长 o光 衍射效率 acousto-optic tunable filter(AOTF) wavelength ordinary light diffraction efficiency
1 江南大学 理学院, 无锡 214122
2 天津大学 精密仪器与光电工程学院, 天津 300129
3 苏州光环科技有限公司, 苏州 215123
为了对微纳光纤耦合器进行研究, 采用光束传播法, 在不同熔融区长度和不同波长输入光情况下对微纳光纤耦合器的熔融拉制过程进行数值模拟, 取得了输出光功率随拉伸长度变化的曲线和光场分布, 并分析了耦合器的3个阶段的模场变化和光场特点。结果表明, 当拉伸到微纳光纤耦合器失去有效耦合阶段时, 两光纤的输出光功率趋于相等且不再随拉伸长度的变化而变化; 熔融拉锥耦合器在各个阶段的光场分布特点不同; 熔锥型的微纳光纤耦合器失去有效耦合与熔融区的光纤直径直接关联, 且此光纤直径与输入光的波长有关, 波长越小, 熔融区需经拉伸达到的光纤直径越小。这一结果对研究微纳光纤耦合器失去有效耦合的成立条件是有帮助的。
光纤光学 微纳光纤耦合器 光束传播法 光场分布 光波长 fiber optics micronano fiber coupler beam propagation method optical field distribution optical wavelength
1 河北工业大学电子信息工程学院, 天津 300401
2 河北工业大学天津市电子材料与器材重点实验室, 天津 300401
理论分析和模拟仿真了双单边带离散多音频(Twin-SSB-DMT)信号经全光波长变换(AOWC)实现的多路传输。从理论方面研究双单边带信号的产生原理, 并对转换光与原始信号光之间的关系进行了分析。通过设置推挽式调制器双臂射频信号, 得到左单边带为离散多音频-正交幅度调制(DMT-4QAM)、右单边带为DMT-16QAM的双单边带信号。传输速率为20 Gbit·s-1的双单边带信号经过半导体光放大器中四波混频效应产生了1~8路高质量的转换光, 且转换光携带原始信号光数据, 从而实现高阶信号的多播传输。模拟结果表明: 双单边带DMT信号在低成本下提高了频谱效率和波长带宽的利用率, 改善了整个AOWC系统的性能。从星座图和误码率曲线可以看出, 接收端可对8路偏振不敏感的多播信号实现无串扰直接接收, 信噪比代价低, 进而有利于实现高质量的多播系统。
光通信 全光波长变换 波长多播 离散多音频 四波混频 激光与光电子学进展
2017, 54(10): 100603
1 河北工业大学 电子信息工程学院, 天津 300401
2 天津市电子材料与器件重点实验室, 天津 300401
随着高速交换系统的发展,相干光OFDM(正交频分复用)信号逐渐被应用到AOWC(全光网交换)系统中。仿真实现了在SOA(半导体光放大器)中基于平行双泵浦结构的高速偏振复用OFDM信号的AOWC。从激光相位噪声及SOA注射电流方面对影响系统转换效率的因素进行了分析。仿真结果表明, 当光信噪比为18 dBm时, 转换光的误码率为1.3×10-4, 实现了224 Gbit/s相干光OFDM转换光信号的无串扰接收。
全光波长变换 四波混频 正交频分复用 偏振复用 相干检测 all-optical wavelength conversion four-wave mixing OFDM polarization multiplexing coherent detection
河北工业大学电子信息工程学院, 天津 300401
理论分析并模拟仿真了半导体光放大器(SOA)参数对高速偏振复用-正交频分复用(PM-OFDM)全光波长变换系统的影响。 SOA参数(包括增益饱和、光场限制因子、有源区内载流子浓度)均与系统波长转换效率有关。在达到SOA的增益饱和之前或在SOA的增益饱和附近，通过改变注入电流、载流子浓度、光场限制因子均可引起SOA增益系数的改变，从而影响系统的波长转换效率。通过改善SOA参数，实现了速率为40 Gbit/s的PM-OFDM信号在全光波长变换后的无串扰直接接收。
光纤光学 全光波长变换 偏振复用 正交频分复用 半导体光放大器 四波混频 激光与光电子学进展
2017, 54(3): 030606
西安邮电大学 电子工程学院, 陕西 西安 710121
基于光纤中前向瞬态受激拉曼散射效应分析理论, 利用光子晶体的高非线性特性, 对光子晶体光纤拉曼波长转换进行了数值分析, 并建立了全光波长转换设计方案的理论模型, 给出了设计原理框图及实现方法。用OptiSystem对四路探测光进行波长转换仿真, 仿真结果表明: 所设计的全光波长转换器同时对四路探测光实现波长转换, 转换输出的信号光码型和输入泵浦信号光码型一致, 并且所得到的眼图线迹清晰, “眼睛”张开度良好。论证了该设计方案可行。
光子晶体光纤 受激拉曼散射效应 全光波长转换 高非线性 photonic crystal fiber stimulated Raman scattering all optical wavelength conversion high nonlinear coefficient 红外与激光工程
2016, 45(12): 1206011
1 河北工业大学电子信息工程学院, 天津 300401
2 天津市电子材料与器材重点实验室, 天津 300401
理论研究并模拟仿真了高阶边带抑制比对基于载波抑制平行抽运结构的偏振复用信号的全光波长变换系统的影响。根据贝塞尔函数曲线性质，通过控制射频信号电压，调节马赫-曾德尔调制器的调制深度，改变了各频率成分的光边带功率，进而得到具有不同高阶边带抑制比的偏振方向相同、相位锁定的平行抽运光，分析了不同边带抑制比下转换光的接收误码率性能。结果证明：通过控制调制器的调制深度在(1.7，2.0)范围内，对应得到边带抑制比在(7 dB，18 dB)范围内的平行抽运光，经过全光波长变换系统后x和y两个偏振方向上的转换光的误码率均达到10-10，可实现偏振不敏感信号无串扰地直接接收，因此可以不使用滤波器将残留边带过滤掉，从而降低了系统的复杂度及成本。
光通信 全光波长变换 边带抑制比 调制深度 四波混频 激光与光电子学进展
2016, 53(10): 100605
海军工程大学兵器工程系, 湖北 武汉 430033
水下连续光成像系统在海洋探测领域具有广泛的应用,但其成像距离受到水体衰减作用的限制,通常使用衰减系数较小的蓝绿光作为水下成像系统的照明光源。以一种已知粒径分布的水体为算例计算了水体对于蓝绿光波段不同波长光的吸收和散射系数,分析了水下连续光成像系统的后向散射光噪声对于其成像质量的影响,研究了目标反射光信号和水体后向散射光噪声与光波长之间的关系,提出使用光束扩展系数来间接评价水下连续光成像系统的成像质量。仿真结果表明:不同波长的光在水体中所形成的后向散射光噪声不同,对于已知粒径分布的水体而言,存在着使光束扩展系数为最小值的光波长,可以将其视为水下连续光成像系统照明光源的最优化波长。
文字间用 号隔开空半格水下光电成像 连续光源 海水散射 光束扩展系数 最优化光波长 underwater photoelectric imaging continuous light source seawater scattering beam spread parameter optimal light wavelength
