1 中国航空工业集团有限公司北京长城计量测试技术研究所，北京 100095
2 中国计量大学计量测试工程学院，浙江 杭州 310018
针对飞秒激光逐点法制备的光纤布拉格光栅（FBG）损耗较大的问题，提出了一种基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备方法。首先分析了孔径光阑限制下聚焦高斯光束焦场的能量分布，利用小孔径光阑整形获得了丝状焦场的孔径条件。利用小孔径光阑整形的飞秒激光刻写装置制备FBG，在光阑孔径由10 mm逐步降低至1 mm的过程中，光栅条纹形态由圆形过渡到丝状，丝状光栅条纹对入射光的散射更弱、耦合效率更高，使插入损耗由0.90 dB降低至0.11 dB，短波损耗由4.01 dB降低至0.35 dB。受包层模与纤芯模耦合的影响，短波损耗以振荡形式存在，实验验证了涂覆层和低反射率对振荡的抑制作用。
光栅 光纤布拉格光栅 飞秒激光 小孔径光阑 插入损耗 短波损耗
中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060
该文提出了基于钽酸锂漏波材料设计的扇形声表滤波器。钽酸锂在36°Y-X切向时，其机电耦合系数(ΔV/V)为2.4%、频率温度系数(TCF)为-32×10-6/℃。36°Y-X钽酸锂具有较强的压电耦合性和适中的温度稳定性，用它设计相对带宽5%~10%的滤波器可以实现较小的插入损耗和适中的温度稳定性，器件实测结果与仿真相符。
扇形声表滤波器 漏波材料 36°Y-X钽酸锂 插入损耗 温度稳定性 fan-shaped SAW filter leaky wave material 36°Y-X LiTaO3 insertion loss temperature stability
1 哈尔滨工程大学纤维集成光学教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150006
2 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150006
3 桂林电子科技大学光电工程学院，广西 桂林 541004
提出一种多芯光纤对角芯反射耦合器，可实现多芯光纤对称纤芯的光路低损耗串联。首先，采用纤端精密研磨的方法制备出45°圆台，得到平均插入损耗为2.14 dB的器件；其次，通过研磨制备出多角度圆台，并采用电弧平滑优化的方法实现了圆台的弧形优化，使得平均插入损耗降低至1.39 dB。对2种圆台型器件的制备容差进行了对比分析，结果表明，优化后的弧形圆台相较于优化前具有更好的制备容差和性能。
光纤光学 多芯光纤 反射耦合器 插入损耗 纤端研磨 光学学报
2023, 43(13): 1306001
桂林电子科技大学 光电工程学院光子学研究中心， 广西桂林541004
为了实现对多芯光纤在光网络系统中的接续并评价连接效果，给出了一种多芯光纤活动连接器的制备方法，用光学连续波反射计和光学低相干反射计分别构建了多芯光纤活动连接器插入损耗和回波损耗测量系统。详细地分析了外在因素和端面质量对多芯光纤活动连接器插入损耗和回波损耗的影响，提出了多芯光纤活动连接器制备和对接时需要满足的三项质量控制条件：精准对芯、物理接触和不相对转动。所制备的多芯光纤活动连接器具有标准的LC型接口，采用三维轮廓仪对多芯光纤活动连接器端面的三维参数（顶点偏移、曲率半径和光纤凹凸度）以及粗糙度进行了表征。用构建的测量系统测得制备的四芯光纤活动连接器中所有纤芯通道实现了平均0.089 dB的低插入损耗和52.31 dB的高回波损耗。为多芯光纤活动连接器走向实际应用提供了制备方法和性能评价方案。
多芯光纤 光纤活动连接器 插入损耗 回波损耗 multi-core fiber optical fiber connector insertion loss return loss 光学 精密工程
2023, 31(10): 1454
1 南京工业职业技术大学 航空工程学院, 江苏 南京 210023
2 南京大学 声学研究所, 近代声学教育部重点实验室, 江苏 南京 210093
3 东南大学成贤学院 基础部物理实验室, 江苏 南京 210088
该文介绍了一种基于空气耦合超声技术的材料杨氏模量评估方法。首先采用1-3型压电复合材料及双层匹配结构, 研制了高灵敏度的空气耦合超声换能器。在一发一收模式下, 该空气耦合超声换能器的插入损耗和-6 dB带宽分别为-23.9 dB和26.9%。其次搭建实验平台, 将空气耦合超声技术与静态拉伸法结合, 以评估铜线和银线杨氏模量。铜线和银线杨氏模量评估结果与对应的公认值范围一致。
空气耦合超声 杨氏模量 双匹配层 插入损耗 静态拉伸法 air-coupled ultrasonic Young’s modulus double-layer matching structure insertion loss static tensile method
南京邮电大学集成电路科学与工程学院，江苏 南京 210023
基于无磁性二维光子晶体设计了一种由直线波导及矩形谐振腔构成的类T型非互易性双通道滤波器。矩形谐振腔具有局域多频率电磁波且电磁波传播方向可调的特性，直线波导的结构尺寸决定了其对不同对称性电磁波的承载能力。利用矩形谐振腔和直线波导的特性实现了非互易性双通道滤波功能。实验结果表明：正向传输情况下，滤波器实现了中心波长分别为1534 nm和1574 nm，带宽分别为16 nm和8 nm的滤波传输，对应的插入损耗分别为0.4 dB和0.36 dB，通道间隔离度为33 dB和22 dB；反向输入情况下，电磁波对称模式的不匹配导致无法传输。这表明设计的双通道非互易滤波器滤波效果良好，在未来全光通信集成领域具有潜在的应用价值。
光学器件 光子晶体 非互易性 滤波器 隔离度 插入损耗 激光与光电子学进展
2023, 60(5): 0523003
1 中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060
2 重庆西南集成电路设计有限责任公司, 重庆 401332
设计并实现了一种基于65 nm CMOS工艺的低插入损耗大衰减范围的高频超宽带数字步进衰减器。采用桥T型和π型衰减网络的开关内嵌式衰减结构,该结构具有端口匹配好、衰减精度高的特点; 采用恒定负压偏置设计,减小了插入损耗,提高了高频超宽带性能; 采用高匹配度的衰减位级联设计,实现了大衰减范围下的高精度衰减。经测试,在10 MHz~30 GHz频带范围内最大衰减量为31.5 dB,衰减步进为0.5 dB,参考态插入损耗＜3.5 dB,衰减误差均方根值＜0.45 dB。芯片总面积为2.30×1.20 mm2。
数字衰减器 超宽带 低插入损耗 digital attenuator CMOS CMOS ultra-wideband low insertion loss
1 上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海200240
2 上海光织科技有限公司, 上海 200240
多芯光纤具有集成度高、传输容量大等优点, 为了实现其与单芯光纤阵列的连接, 提出一种基于高精度陶瓷插芯的自组装型低损耗多芯光纤扇入扇出(FIFO)器的设计及制备方法。通过仿真和实验确定了拉锥功率和拉锥速度等拉锥光纤的最优参数, 成功制备出高性能的七芯光纤FIFO器。实验采用的传输链路包含1对FIFO器及5 m长的七芯光纤, 得到7个通道的平均损耗为0.9 dB, 平均串扰为-52 dB。另外, 该FIFO器在波长为1550 nm处、长1 km的七芯光纤中实现了7×10 Gb/s无误码传输, 且各个通道具有良好的一致性。
空分复用 多芯光纤 扇入扇出器件 插入损耗 space division multiplexing, multi-core fiber, fan
1 华中科技大学 光学与电子信息学院，湖北 武汉430000
2 北京中科飞鸿科技股份有限公司，北京100095
3 华中科技大学 武汉光电国家研究中心，湖北 武汉430000
4 深圳华中科技大学研究院，广东 深圳518000
在设计高频声表面波(SAW）滤波器的过程中，若只考虑封装壳和键合线的电磁寄生参数而忽略汇流条的电磁寄生参数，则SAW滤波器的实际性能易受汇流条寄生参数影响而出现通带波动和驻波增大等问题。该文拟用电声-电磁联合仿真方法设计高频SAW滤波器以解决汇流条寄生参数对SAW滤波器性能的影响。通过此方法研制的滤波器通带插入损耗小于1 dB，波动0.5 dB，通带内驻波最大值2.1，-1.5 dB带宽75.7 MHz，-3 dB带宽84 MHz (相对带宽为4.8%)，-30 dB带宽112 MHz，BW-3 dB/ BW-30 dB矩形系数1.33。包含封装壳、键合线及汇流条的寄生参数的理论仿真结果与实验测试结果吻合较好，表明了采用此模型设计高频SAW滤波器的可行性。
声表面波梯形滤波器 高频 低插入损耗 高矩形系数 电磁仿真 SAW ladder filter high frequency low insertion loss high rectangle factor electromagnetic simulation
曹钎龙 1,2,3吴倩楠 1,3,4朱光州 1,2,3陈玉 1,2,3[ ... ]李孟委 1,2,3
1 中北大学 仪器与电子学院， 太原 030051
2 中北大学 前沿交叉科学研究院， 太原 030051
3 中北大学 微系统集成研究中心， 太原 030051
4 中北大学 理学院， 太原 030051
针对射频多端口器件微波测试需求，基于SOLT校准原理设计了一种工作频率在DC~12 GHz范围内、基于RF MEMS开关的四端口电子校准件。数值仿真结果表明，在短路状态下，器件的回波损耗小于015 dB；在直通状态下，器件的插入损耗小于05 dB，端口之间的隔离度大于20 dB；在开路状态下，器件的回波损耗小于03 dB，端口之间的隔离度大于25 dB；同时采用微表面加工工艺，利用磁控溅射工艺对负载电阻进行了制备，其测试结果约为50 Ω，符合设计要求。设计的基于RF MEMS开关的四端口校准件，具有射频性能好、体积小、易于集成等优点，能够满足X波段微波多端口器件在片测试的应用需求。
插入损耗 回波损耗 隔离度 微波校准 RF MEMS RF MEMS insertion loss return loss isolation microwave calibration
