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[IEEE 2018年第21届沙特计算机学会全国计算机会议(NCC) - 沙特阿拉伯利雅得(2018.4.25-2018.4.26)] 2018年第21届沙特计算机学会全国计算机会议(NCC) - 基于半导体光放大器(SOA)的无线电光纤网络毫米波交换技术
摘要: 5G无线通信系统承诺实现高效的频谱利用率、先进的调制与接入技术以及高数据速率。为实现这些要求,毫米波(MMW)信号和子系统是最适合的选择。针对这些网络所提出的??楹蜕璞钢荚诶霉庾蛹际醯母咝芰?。本文提出了一种基于光子学的毫米波开关,用于正交频分复用(OFDM)信号,通过利用半导体光放大器(SOAs)中的非线性效应实现,包括四波混频(FWM)、自相位调制(SPM)和交叉增益调制(XGM)。研究考虑了承载在30 GHz毫米波载波上的10 Gbps/16QAM-OFDM信号的切换。此外,我们研究了上行和下行波长转换方案中探测信号和泵浦信号的功率影响。进一步探究了SOA的注入电流以及两束注入光之间的波长间隔对产生光学单边带(OSSB)及切换的影响。仿真结果表明,在接收功率为-22 dBm时,能够以1×10?3的均方根符号误差率(SER)和13%的误差矢量幅度(EVM)传输并切换OFDM信号。该仿真使用Virtual Photonic Integrated(VPI)软件完成。
关键词: 光单边带(OSSB)、正交频分复用(OFDM)、毫米波(MMW)、半导体光放大器(SOA)、波长转换、5G
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于微波光学的奈奎斯特-DP-16QAM全光波长转换技术,适用于112 Gbps速率的灵活栅格光网络
摘要: 我们提出并演示了一种基于微波光子信号处理的奈奎斯特差分相移16正交幅度调制全光波长转换方案,适用于灵活栅格光网络。通过分析微波光子学机制及器件特性,通过多参数调节可获得具有平滑可调光强的波长可调谐激光器。进而实现了最小?;ぜ涓粑? GHz的多通道光子信号,为光传输提供了超过20个透明速率与格式的灵活栅格。研究了不同灵活栅格(频率范围15 GHz至36 GHz)条件下转换波长的光功率、光信噪比、误差矢量幅度及误码率(BER)性能。通过参数配置可动态调整转换波长的信道频率间隔与幅度,并给出了灵活栅格间隔策略与信道选择策略。通过优化接收端光功率,所有转换信道的BER性能均可低于前向纠错阈值3.8×10?3。结果表明BER与接收端检测光功率之间存在权衡关系。这些研究成果可为光链路中需要进行波长转换时的频谱分配与路由选择提供解决方案。
关键词: 相干通信、微波光子学、波长转换、灵活栅格光网络
更新于2025-09-23 15:22:29
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由?;ば员砻娌闶迪值木г布段藁祁芽笪冉〔ǔぷ挥爰す饨橹?
摘要: 尽管无机卤化物钙钛矿在波长转换和激光应用中展现出巨大潜力,但其稳定性和可扩展性仍是实际应用的障碍。本研究首次采用晶圆级无机钙钛矿单晶来解决上述问题。光谱分析表明,晶体表面的载流子俘获是阻碍弱穿透单光子泵浦实现光学放大的主要原因,而晶体内部结构完好,在近红外波段通过双光子吸收表现出低阈值受激发射。得益于表面层的有效保护,该受激发射在连续泵浦4小时后仍保持初始强度的90%,且未经封装长期储存(>一年)后阈值几乎恒定。通过利用平行镜腔,我们构建了具有空间相干输出光束的光泵浦波长转换与激光器件。本发现极大推动了基于卤化物钙钛矿的实用化相干光源发展。
关键词: 波长转换、激光作用、可扩展性、双光子吸收、无机卤化物钙钛矿、稳定性、相干光源、受激发射
更新于2025-09-23 15:21:01
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中心硅藻纳米图案化硅壳的紫外线屏蔽与波长转换功能
摘要: 硅藻是浮游植物的主要组成部分,对海洋全球初级生产力贡献巨大。经过数千万年演化,它们形成了结构精巧的多孔二氧化硅外壳——硅质壳,这种结构既能提供机械?;?,又能筛选营养物质并阻隔有害物质,同时优化光能捕获。多类微藻针对紫外线辐射(UVR)演化出不同防御策略,该辐射主要通过DNA中相邻嘧啶间形成二聚体光产物危害所有生物体。即便在低浓度紫外吸收化合物存在时,多种硅藻仍表现出显著抗紫外能力。本研究聚焦浮游中心硅藻——威氏圆筛藻的单个硅质壳,探究其紫外屏蔽机制:分析二氧化硅基质的吸收特性、硅质壳超结构的衍射效应,以及纳米结构二氧化硅光致发光将紫外辐射转化为光合有效辐射的过程。我们鉴定了硅质壳基质中导致吸收缺陷的有机残留物;模拟并测量了单个瓣片透射的紫外辐射空间分布,发现其能量集中区远离硅藻瓣片本体;此外证实紫外至蓝光辐射转化效率(这对光合生产力尤为重要)高于可见光谱范围内的其他发射跃迁。
关键词: 硅藻壳、波长转换、光致发光、紫外线屏蔽、硅藻
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 光伏应用中的波长转换材料介导半导体键合技术
摘要: 已证实通过采用嵌入荧光粒子的粘性有机基质,可实现波长转换材料介导的半导体晶圆键合。该波长转换异质界面能有效引导适合各类光伏材料的光谱入射光。这种键合与界面方案有望通过光子管理和子电池间电流匹配来提升太阳能电池效率并增强结构灵活性。此外,本创新方案能同步实现键合形成与界面功能生成,因而可能实现低成本、高产量的生产工艺。
关键词: 荧光粒子、波长转换、太阳能电池效率、光伏应用、半导体键合
更新于2025-09-23 15:19:57
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高功率级联随机拉曼光纤激光器,具有近乎完全的波长与功率调谐转换能力
摘要: 基于随机分布式反馈(RDFB)的级联拉曼光纤激光器已被证实具有波长可调谐特性,能够在稀土掺杂发射窗口之外实现高功率输出。在这些系统中,只需调节输入泵浦功率和波长,即可在光纤传输窗口内的任意波长获得高功率激光。然而该系统存在两个主要限制因素,进而制约了功率扩展与应用范围:首先,可实现的波长转换程度或光谱纯度(目标波段输出功率占比)有限,这是由于输入泵浦源的强度噪声向拉曼斯托克斯阶转移,导致功率传递不完全而降低光谱纯度;其次,维持高度波长转换的输出功率范围有限,这是因为随着功率增加会产生非预期的下一阶拉曼斯托克斯转换。本文展示了一种在宽波长和功率范围内实现近完全波长转换的高功率级联拉曼光纤激光器,其通过整合该领域两项最新技术突破实现:采用我们近期提出的滤波反馈机制在任意波长终止拉曼转换,并运用董建团队最新研发的低强度噪声泵浦源(光纤ASE源)技术实现高纯度拉曼转换。在1.1μm至1.5μm的宽调谐范围内,实现了泵浦限制输出功率>34W且波长转换效率>97%(迄今最高值)。此外,在超过15%的宽输出功率范围内保持高光谱纯度(>90%),表明该激光器对输入功率波动具有强鲁棒性。
关键词: 波长转换、光谱纯度、随机分布式反馈、拉曼光纤激光器、高功率
更新于2025-09-23 15:19:57
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光纤应用 || 光纤通信中的全光信号处理技术
摘要: 由于互联网持续以惊人速度增长,以及云计算、IPTV和高清媒体流等新型宽带服务的推出,需要支持PB级数据移动的灵活带宽基础设施?;谖尥衿灯准际醯牡酝缯⒄钩晌阆乱淮髁啃枨蟮牧榛罟馔缬叛》桨浮=谘芯烤劢褂诒却矷TU-T网格更具弹性的频谱分配方法。核心问题在于需要一种能承载并处理具有不同调制格式、波特率和频谱占用的多种信号的传输连接。频谱分段使用可能导致高比特率信道缺乏足够宽的连续频谱空间,从而引发波长争用。按需空间分配不仅会产生偏离理想路径的情况,还会造成频谱碎片化,降低频谱资源利用率。本章综述了通过增强光层灵活性(实现网络资源分配)及采用全光信号处理构建光纤通信光学节点,来高效传输异构流量的最新可行解决方案研究进展。
关键词: 波长转换、碎片整理、半导体光放大器、组播、格式转换、疏导、光信号处理
更新于2025-09-23 15:19:57
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半导体波导平台
摘要: 我们设计了高限制因子的InP/In1?xGaxAsyP1?y半导体波导,并基于该平台研究了有效的波长转换。通过分析不同波长下的有效限制和模式场面积波动来实现高非线性系数。数值结果表明,通过对InP/In1?xGaxAsyP1?y波导的色散裁剪可满足近零相位失配条件,实现了覆盖40 nm波长范围的转换,最大转换效率达到-26.3 dB。同时,我们还讨论并优化了掺杂参数y和泵浦波长对带宽及转换效率的影响。我们展示的InP/In1?xGaxAsyP1?y波导优异的全光波长转换特性,为直接在标准半导体平台上集成电信波段器件铺平了道路。
关键词: 波长转换、四波混频、InP/In1?xGaxAsyP1?y波导、非线性光学
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 远失谐中红外光纤波长转换器的原位制备
摘要: 远失谐中红外光纤波长转换器的原位制备。硫系玻璃(ChG)因其极高的非线性折射率(比石英玻璃高出近三个数量级)而被视为非线性光子学应用的理想材料。将ChG光纤或波导锥缩成微丝结构可实现强光场约束与增强非线性光学效应,从而调控色散特性并易于实现四波混频(FWM)等非线性参量过程。在精确控制的色散条件下,ChG微丝能产生与泵浦波长相距数十太赫兹的强参量增益[1,2]。理论上,通过精确控制波导几何结构可精准调节波导色散。但实际制备中,波导几何尺寸所需的精度以及折射率评估误差,使得难以制备具有预定波长偏移的波长转换器。图1(a)展示了远失谐ChG波长转换器的理论光谱——纤芯直径仅变化5纳米就会导致参量边带产生约40纳米的波长偏移。借鉴既往超连续谱生成研究的解决方案,我们采用原位监测技术精细调控实验参数[3]。本工作通过锥缩过程中对微丝输出的原位追踪,实现了ChG微丝波长转换的精确调控,成功制备出至少具有34.3太赫兹远失谐量的波长转换器。
关键词: 四波混频、非线性光子学、原位锥形化、硫系玻璃、波长转换
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年德国慕尼黑国际电气与电子工程师学会激光与光电子欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) (2019.6.23-2019.6.27)] 2019年激光与光电子欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)——基于拉曼效应的多光纤激光功率合成与波长转换:数量扩展及波长间隔限制
摘要: 基于随机分布式反?。≧DFB)的级联拉曼光纤激光器(CRFLs)可在任意波段实现高功率光纤激光输出[1,2]。为进一步提升这类系统的输出功率,我们近期提出采用多路低功率泵浦源替代单一高功率泵浦激光器的方案[3],并成功实现了两束不同波长的独立镱(Yb)激光器同时进行功率合成与波长转换,在1.5μm单一波长输出[3]。但该技术能否适用于超过2路泵浦输入、以及泵浦波长间隔任意的情况尚未明确。本文证明:该技术不仅适用于多于2路泵浦输入,且泵浦波长间隔在5nm至29nm范围内均可实现有效工作。
关键词: 波长分离、功率合成、拉曼光纤激光器、镱激光器、波长转换
更新于2025-09-12 10:27:22