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oe1(光电查) - 科学论文

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  • [IEEE 2019国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC）- 美国佛罗里达州奥兰多（2019年4月14日-2019年4月18日）] 2019年IEEE国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC）- 旋转切割周期极化铌酸锂换能器的数值模拟

    摘要： 旋转切割周期性极化结构（PPS）是一项前景广阔的技术，能够利用铁电畴的周期性产生体声波。本研究探究了频率-周期积与k2随衬底取向的变化规律。数值计算表明，周期性极化铌酸锂（PPLN）换能器可实现高达15%的k2值及12600米/秒的频率-周期因子。针对(YXl)/64° PPLN换能器的实验数据与数值计算对比显示，其频率-周期积的相对差异小于5%。

    关键词： 铌酸锂，周期性极化结构，旋转切割，电声换能器，体材料结构

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 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) - 铌酸锂纳米波导中的二次孤子及其与色散波的相互作用

    摘要： 铌酸锂（LN）纳米波导结合了LN材料的高非线性与宽带透明特性，以及几何群速度色散（GVD）的灵敏可调性和亚波长波导的强场增强效应。这些特性使新兴的LN纳米波导成为研究二次时间孤子动力学及孤子与色散波相互作用驱动频率转换过程的理想载体。已知时间孤子因三次非线性产生的共振辐射（RR）是超连续谱生成的关键机制之一，近期关于三次孤子与二次非线性相互作用的研究发现了可调谐RR的新机制。本研究从理论上分析了LN纳米波导中的亮时间二次孤子——由基频（FH）与二次谐波（SH）频率的两个共传播脉冲构成，通过非线性介质介导的脉冲相互作用实现孤子形成所需的自相位调制。采用慢变包络近似，FH与SH的归一化场由耦合非线性方程描述。当两谐波经历同号群速度色散（GVD）时，结构可支持二次孤子存在。LN纳米波导中可激发峰值功率低于100W的亚皮秒孤子。我们分析了FH/SH非恒定GVD导致的不同RR辐射机制，以及孤子与色散波相互作用驱动的三波混频（TWM）辐射。模拟结果与理论预测的RR现象相符，这些发现揭示了LN纳米波导中时间二次孤子激发的可行性，以及与频率转换和超连续谱生成相关的新型RR机制。

    关键词： 色散波、频率转换、共振辐射、纳米波导、超连续谱产生、铌酸锂、二次孤子

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019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) - 单块铌酸锂超表面中的二次谐波产生

    摘要： 非线性超表面中的二次谐波产生（SHG）已被证明是构建具有工程化空间波前的新型超薄光源的有效工具。然而，目前适用于此类超表面制备的二阶非线性材料主要局限于III-V族半导体（如GaAs、AlGaAs、GaP）。这类体系存在透明范围有限及非对角二阶极化率张量异常等限制。这些约束条件推动了对新材料的探索，其中铌酸锂被视为最具前景的非线性材料之一。近期虽已尝试多种方法（如等离子体腔[1]、自下而上技术[2]和绝缘体上铌酸锂[3]），但适用性仍有限。本研究提出一种单晶衬底上二阶非线性超表面的新设计理念，其不受薄晶体薄膜供应限制且适用于任何非中心对称材料。该方案使单晶铌酸锂超表面在1 GW/cm2泵浦强度下实现转换效率超过10^-5的蓝光二次谐波输出，为非线性超表面的实用化设计开辟了新途径。

    关键词： 二次谐波产生、单片衬底、米氏共振、铌酸锂、非线性超表面

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第十届计算、通信与网络技术国际会议(ICCCNT) - 印度坎普尔(2019.7.6-2019.7.8)] 2019年第十届计算、通信与网络技术国际会议(ICCCNT) - 卷积码编码器的光电设计与建模

    摘要： 近年来，采用电光方法进行错误检测已成为一个新兴研究领域。实践证明，其可靠性优于传统电子方法。本文阐述了一种电光卷积码编码器的设计与分析。卷积码长期以来被用于高效错误检测。该设计采用基于铌酸锂的马赫-曾德尔干涉仪实现，通过移位寄存器与异或门以不同模式对输入数据进行模2加法运算来生成码位。经光束传播法测试验证，该设计计算得出的消光比（24.82分贝）、插入损耗（0.11分贝）和对比度（23.26分贝）均达到器件优异性能的预期指标。

    关键词： 马赫-曾德尔干涉仪，卷积码，铌酸锂，奇偶校验，电光效应

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）——薄膜铌酸锂波导的短周期周期性极化技术

    摘要： 铌酸锂（LN）因其优异的电光、声光和非线性光学特性，成为许多应用领域（尤其是集成光学）的理想材料。其中一项颇具前景的应用是二次谐波产生（SHG）。为提高SHG效率，需要实现相互作用波之间的相位匹配，这通常通过准相位匹配（QPM）技术达成。QPM一般通过对LN进行周期性极化实现，即周期性翻转晶体取向。所需极化周期由基波与二次谐波（分别记为FW和SH）的波长及波矢共同决定。当基波波长为1.55微米且二次谐波与基波反向传播时（反向SHG情况），通常需要亚微米量级的LN极化周期。本研究展示了在厚度600纳米的绝缘体上铌酸锂（LNOI）薄膜衬底上制备短周期QPM结构。我们致力于制造周期小至1微米的周期性极化LNOI（PPLNOI）波导，通过强模式限制效应实现高效非线性相互作用。

    关键词： 周期性极化、二次谐波产生、集成光学、铌酸锂、准相位匹配

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）——铌酸锂超表面中的二次谐波产生

    摘要： 铌酸锂（LN）是一种双折射晶体，因其宽透明范围和高二阶非线性而成为非线性光子学领域极具吸引力的材料。除其他应用外，它已被用于制造快速光学调制器和非线性频率转换器。然而迄今为止几乎所有实现方案都采用块状LN晶体或波导。尽管近期才展示了孤立型米氏纳米谐振器[1]，但基于此类纳米谐振器密集排列的功能性超表面尚未实现。为填补这一空白，我们设计、制备并实验研究了一种由具有米氏谐振的纳米立方体阵列构成的非线性超表面。

    关键词： 超表面、非线性光子学、米氏共振、二次谐波产生、铌酸锂

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 传输椭偏法评估电光材料的实用性

    摘要： 最近开发了一种无孔径透射椭偏测量法，用于表征电光聚合物的电光(EO)性能。与反射法相比，该方法的光学系统更为简单，且能使用常规玻璃基底和非准直光束轻松实现入射角依赖性测量。本文证明该方法可简便可靠地评估有机和无机电光材料的电光系数，并适用于单轴各向异性材料的分析。

    关键词： 透射椭偏法、电光系数、各向异性材料、铌酸锂、电光聚合物

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于集成铌酸锂光子学的硅光电探测器

    摘要： 我们展示了非晶硅光电探测器与在可见光波长范围内工作的薄膜铌酸锂光子平台的集成。我们详细介绍了这种金属-半导体-金属光电探测器的设计、制造、集成及实验表征，该探测器在635纳米至850纳米的宽光学带宽范围内具有22毫安/瓦至37毫安/瓦的响应度。

    关键词： 铌酸锂，可见光波长范围，集成，光子学，硅光电探测器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 极化X切薄膜铌酸锂的二阶谐波显微镜：理解对比度机制

    摘要： 近年来，薄膜铌酸锂引起了广泛关注，理解周期性极化薄膜对基础物理研究和器件开发都至关重要。二次谐波（SH）显微镜技术能够无损地可视化分析铁电畴结构与畴壁。虽然该技术在块体铌酸锂中已得到充分理解，但薄膜中的二次谐波显微镜成像主要受界面反射和共振增强效应影响——这些效应与薄膜厚度及衬底材料密切相关。我们基于完整的三维聚焦计算并考虑界面反射效应，对x切型铌酸锂薄膜的二次谐波显微镜成像进行了全面分析。研究表明：背向反射中的主导信号源自通过反射观测到的共传播相位匹配过程，而非像块体样品那样直接检测反向传播信号。我们通过将畴壁简化为无延伸的?χ(2)至+χ(2)区域过渡模型，模拟了畴结构的二次谐波特征信号。该模型不仅能解释薄膜构型中畴结构的主要观测现象，尤其能清晰区分完全反转与部分深度反转的区域——这是通过薄层极化薄膜的二次谐波信号实现的。

    关键词： 铌酸锂、薄膜、铁电畴结构、二次谐波显微技术、非线性光学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE欧洲激光与光电子学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年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 利用亚微米铌酸锂平板波导产生宽带太赫兹切伦科夫辐射

    摘要： 太赫兹（THz）辐射在安全、医疗、通信及消费应用领域具有关键作用。由于铌酸锂（LiNbO3）在此波段具有高非线性系数（d33=180 pm/V [1]），常被用于太赫兹产生。通过将该材料集成于波导结构[2,3]，其产生效率获得显著提升——波导能使泵浦脉冲在毫米级甚至更长距离内保持约束状态。现有太赫兹产生研究采用的波导横向芯层尺寸均大于数微米，但当波导芯层相对于泵浦波长及产生的太赫兹波长均为亚波长时，会产生另一优势：大幅拓宽太赫兹带宽。 本研究报道了一种亚波长SiO2-LiNbO3-SiO2平板波导，能产生宽带太赫兹辐射并以切伦科夫波形式发射。所研究的LiNbO3平板波导横向芯层尺寸为720 nm×4 mm，长度100 μm，采用脉宽50 fs、中心波长780 nm的电场脉冲激发。图1(a)显示产生的太赫兹电场脉冲持续时间<1 ps；图1(b)功率谱显示其中心频率6.9 THz，半高全宽带宽2.1 THz。值得注意的是，LiNbO3在7.6 THz处存在强声子共振[4]，但由于太赫兹辐射以切伦科夫波形式发射，在传播远小于波长的距离后即可脱离亚波长LiNbO3芯层，这一特性显著降低了强声子共振的高损耗，使得辐射可直接在该声子共振频率产生。因此，LiNbO3芯层的亚波长特性大幅提升了太赫兹辐射带宽。图1数据通过时域有限差分模拟获得，其实验验证工作正在进行——实验中将采用长度1 cm的LiNbO3平板波导及最高200 nJ能量的激发脉冲。

    关键词： 宽带太赫兹产生、太赫兹辐射、铌酸锂、切伦科夫波、亚波长波导

    更新于2025-09-12 10:27:22