- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
基于单双向半导体光放大器的相位敏感放大器实现QAM解聚合的片上光学矢量正交解复用方案提案
摘要： 本文提出了一种简单的光学矢量正交解复用（QD）方案，用于将输入的10 Gbaud 16/32/64正交幅度调制（QAM）信号分解为两路脉冲幅度调制（PAM）流。该QD方案基于单向双向简并相位敏感放大器（PSA），其中提取的同相和正交分量的波长与偏振状态与输入信号保持一致。由于该QD采用半导体光放大器（SOA）基PSA实现，因此也可构建芯片级QD系统，为光信号处理提供集成化平台。数值模拟表明：该QD系统的传输特性显示SOA基PSA具有44.1 dB的高相位敏感增益消光比。通过数值研究解复用后数据流的星座图、误差矢量幅度（EVM）和误码率（BER），验证了所提QD方案的可行性。对于输入光信噪比（OSNR）为25 dB的10 Gbaud 16/32/64 QAM信号，解复用后的PAM4/PAM6/PAM8信号在10^-3 BER处分别实现了6.1 dB、5.6 dB和8.2 dB的接收端OSNR改善。此外，为优化子系统性能，还研究了BER性能与子系统双臂相位差的关系。仿真结果表明：该QD能良好实现高级别QAM信号的光矢量解复用功能，可应用于光矢量信号的信息解复用、格式转换及直接检测，在灵活光网络中具有重要应用价值。
关键词： 光纤通信、半导体光放大器、非线性光学器件、光信号处理
更新于2025-09-23 15:22:29
-
用于中红外应用的SOI拉曼激光器综合建模与设计
摘要： 本文提出了一种绝缘体上硅（SOI）平台连续波拉曼激光器的综合模型。通过将该模型的输出结果与文献中的实验数据进行对比，验证了该模型的有效性。随后，我们设计了一款采用片上环形谐振腔的2.232微米拉曼激光器，并对阈值功率、输出功率等激光特性进行了数值分析。综合考虑工艺偏差因素后，确定了谐振腔长度与功率耦合比的最优参数值。最终通过为激光谐振腔设计可调谐定向耦合器（DC），提出了一种稳健的拉曼激光器设计方案。研究表明：当硅波导传播损耗降至0.6 dB/cm且通过p-i-n结消除自由载流子时，可实现阈值功率16 mW、斜率效率62%的拉曼激光器。
关键词： 非线性光学器件、拉曼散射、环形激光器
更新于2025-09-23 15:21:01
-
具有增强可调性的等离子体干涉仪中的超快纳米级光学开关
摘要： 设计了一种基于等离子体金属-绝缘体-金属（MIM）波导和马赫-曾德尔（MZ）干涉仪的全光开关。为实现全光有源开关，在其中一条臂引入了具有强度依赖折射率的非线性材料。除研究典型MZ结构外，我们还探讨了MZ臂厚度和间距不等的不对称情形。采用精细三角网格的有限元法（FEM）进行仿真，给出了有无泵浦场时的开关状态结果。几何色散研究表明该结构在太赫兹频段特定频率具有可调谐性。最后证明，引入不对称臂能提升所设计超快纳米级开关的可调谐性，表明其在集成光路中具有应用潜力。
关键词： 非线性光学器件、马赫-曾德尔干涉仪、表面等离子体激元、等离子体开关
更新于2025-09-16 10:30:52
-
耦合二阶非线性过程的准相位匹配效率优化
摘要： 当所涉过程无耦合时，如何定制单准相位匹配(QPM)光栅的转换效率网格已广为人知。但在多个过程存在耦合的情况下，问题就变得复杂得多。此时不同过程会在整个光栅中竞争相同的QPM"资源"，且某一过程可能在特定相互作用范围内占据主导。本文首次提出广义迭代多米诺(GID)算法来应对这些挑战（据我们所知）。该算法并非调整每个"全局"傅里叶系数的强度，而是通过优化空间变化的"局部"傅里叶系数来提升最终产率。我们以三次谐波产生(THG)为平台，从数值模拟和实验两方面研究了三种结构——级联单周期(C1P)结构、准周期光学超晶格(QPOS)以及经GID优化的超精细非周期光学超晶格(HAOS)。结果表明，HAOS+GID结构的THG效率可比C1P结构纪录值提高33%。该方法适用于涉及多重耦合非线性过程的一般波长转换器。
关键词： 光学波长转换、优化方法、非线性光学器件、光学谐波产生
更新于2025-09-12 10:27:22
-
参数化非线性硅基光子学
摘要： 集成硅光子学正在彻底改变光通信领域，由这种半导体材料制成的混合光电集成电路能够无缝处理跨越光域和电域的信号。光信号传输提供的巨大带宽可实现极高的聚合数据速率通信信号。相应地，信号处理设备必须采用新机制来满足通信容量不断增长的需求。为此，基于硅材料的参量非线性光学相互作用为处理远超太赫兹带宽的信号提供了途径。这些集成式硅基光子结构还具有高光学限制、大非线性光学响应和长相互作用长度等优势，非常适合实现高能效的参量非线性光学相互作用。特别是硅基光子器件中的四波混频（FWM）参量非线性光学相互作用，已催生出大量适用于通信、全光计算、计量和安防等下一代信息处理应用的器件，本综述将重点介绍这些应用。
关键词： 非线性光学器件、光子集成电路、硅光子学、四波混频
更新于2025-09-10 09:29:36