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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2020
  • 2019
  • 2018
研究主题
  • 光纤传感器
  • 非线性光学
  • 光纤布拉格光栅
  • 光波导
  • 光耦合
  • 光学传感器
  • 复用技术
  • 光学器件
  • 光子集成电路
  • 光子晶体
应用领域
  • 光电信息科学与工程
  • 精密仪器
机构单位
  • Jilin University
  • Northwest University
  • University of Chinese Academy of Sciences
  • Tianjin Polytechnic University
  • Southwest University
  • University of Electronic Science and Technology of China
  • Peking University
  • Tsinghua University
  • Jilin Normal University
  • University of Münster
19 条数据
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  • 基于掺入黑磷的微光纤线圈谐振器的十二波长掺铥光纤激光器

    摘要： 成功研制并展示了一种基于黑磷（MCR-BP）材料微光纤线圈谐振器的新型多波长连续掺铥光纤激光器。通过简单调节泵浦源功率，实现了信道间隔为0.54纳米的十二波长光谱，观测到单峰消光比超过40分贝。本文所述MCR-BP相比传统MCR光纤激光器具有优异性能，这归因于黑磷材料的引入。其增强激光输出主要源于MCR-BP器件兼具类梳状滤波效应与黑磷非线性引起的四波混频（FWM）效应的双重特性。实验结果表明，由于MCR-BP器件成本低廉且易于制备，该新型器件能成功作为梳状滤波器和FWM光源实现多波长连续光纤激光器。

    关键词： 非线性光学、光纤激光器、黑磷、微光纤回音壁谐振腔

    更新于2025-11-28 14:24:03

  • [IEEE 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 中国杭州 (2018.10.26-2018.10.29)] 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 弱线宽100kHz连续波触发的超连续谱产生

    摘要： 我们通过实验和数值模拟证明，在高度非线性色散位移光纤中，由相对泵浦光强度低至10^-7量级（100 kHz线宽）的弱连续波触发了高效超连续谱产生，这是目前报道的最低泵浦功率。

    关键词： 四波混频，非线性光学，超连续谱生成

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 具有1.5微米宽带下转换发光的KMnF3:Yb3+,Er3+核-活性-壳层纳米粒子，用于聚合物基波导放大器

    摘要： 在本研究中，我们制备了约23纳米的立方相油酸包覆KMnF3:Yb3+,Er3+纳米颗粒（NPs）和NaYF4:Yb3+,Er3+ NPs。通过980纳米激发获得的两种NPs下转换发射光谱显示，KMnF3:18%Yb3+,1%Er3+ NPs是一种具有1.5微米宽带近红外发射的发光材料，其半高宽（FWHM）为55 cm?1，比NaYF4:18%Yb3+,1% NPs更宽。因此我们认为油酸包覆的KMnF3:Yb3+,Er3+ NPs在制备宽带波导放大器方面具有巨大潜力。通过在核NPs上外延生长KMnF3:Yb3+活性壳层，我们合成了KMnF3:Yb3+,Er3+@KMnF3:Yb3+核-活性壳NPs，其1.5微米红外发射强度是核NPs的3.4倍。此外，我们以KMnF3:18%Yb3+,1%Er3+@KMnF3:2%Yb3+ NPs作为波导放大器的核心材料制造了波导放大器。当输入信号功率为0.2毫瓦、泵浦功率为200毫瓦时，在10毫米长的波导中于1534纳米波长处实现了0.6分贝的相对增益。

    关键词： 宽带，1.5微米，KMnF3:Yb3+,Er3+核壳纳米粒子，聚合物基波导放大器，下转换发光

    更新于2025-11-14 15:27:09

  • 低损耗、宽带非易失性相变定向耦合器开关

    摘要： 大规模光子集成电路对现场可编程门阵列（FPGA）的光学等效器件具有浓厚兴趣。以往依赖弱且易失的热光或电光效应的可编程光子器件通常存在占用面积大、能耗高的问题。相变材料（PCMs）因相变时折射率呈现大幅非易失性变化而成为有前景的解决方案，但其较大的光学损耗构成严重障碍。本研究通过采用非对称定向耦合器设计，展示了基于非易失性PCM包覆硅基光子结构的1×2和2×2开关，在30纳米带宽范围内保持小于-10分贝的低串扰，同时实现约1分贝的低插入损耗与仅约30微米的紧凑耦合长度。所报道的光开关将成为光FPGA中光互连网络的基础构建单元，适用于光互连、神经形态计算、量子计算及微波光子学等应用领域。

    关键词： 硅光子学、非易失性、光开关、相变材料、可重构光子学、集成光子器件

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于S形光纤锥的环形腔衰荡折射仪

    摘要： 提出并实验研究了一种基于光纤环衰荡（FLRD）技术且具有S型光纤锥（SFT）结构的光纤折射率（RI）传感器。该SFT作为在线马赫-曾德尔干涉仪插入补偿式光纤环中进行折射率测量。通过优化光纤环参数，有效提升了衰荡信号质量。通过检测光纤环的衰荡时间即可便捷测量周围介质折射率。实验结果表明：该传感器在1.3330-1.3682测量范围内具有-3128.954微秒/折射率单位的高灵敏度。该折射率传感器融合了SFT干涉仪与FLRD技术的优势，在实际应用中具有良好的应用前景。

    关键词： 光纤传感器、光纤环形腔衰荡、S型光纤锥、折射率

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于级联光纤布拉格光栅和法布里-珀罗干涉腔的空气耦合超声传感器

    摘要： 本文提出并实验验证了一种基于级联光纤布拉格光栅（FBG）和法布里-珀罗干涉腔（FPI）的空耦光纤超声传感器。由于FPI腔的调制效应，该传感器对超声波（UW）的响应性能得到提升。采用基于边带滤波技术的强度解调方法，在空气中分别获得了1 MHz连续波和脉冲波超声的1.2 V与1.34 V电压响应，其信噪比约为37 dB。进一步的方向性和稳定性测试结果表明，该传感器具备空气成像潜力。

    关键词： 光纤布拉格光栅，空气耦合，超声传感器，光纤传感器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 拓扑结构实现的单向导模共振观测

    摘要： 单向辐射对各类光电子应用（如激光器、光栅耦合器和光学天线）至关重要。然而几乎所有现有单向发射器都依赖阻挡出射波的材料或结构——即通常体积庞大、损耗高且难以制备的反射镜。本研究从理论上提出并实验验证了一类光子晶体平板共振模式，这些模式仅向平板单侧辐射，而另一侧无需设置反射镜。我们将这种命名为"单向导模共振"的模式发现具有拓扑本质：当偏振场中的半整数拓扑荷对在动量空间相互碰撞时就会产生。通过实现高达1.6×10?的单侧辐射品质因数，我们在通信波段实验验证了单向导模共振，并通过远场偏振测量进一步证实其拓扑特性。本研究是将拓扑原理应用于光学场控制的典型范例，有望催生用于激光雷达的高能效光栅耦合器和天线。

    关键词： 单向辐射、激光雷达、光子晶体平板、电信波段、光栅耦合器、拓扑荷数

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 硅基高性能锗波导光电探测器

    摘要： 在绝缘体上硅衬底上通过选择性外延生长制备了宽度为4微米、长度各异的锗波导光电探测器。研究了锗层长度对探测器响应度和带宽的影响，发现实现高带宽的锗层最佳长度约为8微米。对于4×8平方微米的探测器，在-1V偏压下暗电流密度低至5毫安/平方厘米；该偏压下1550纳米波长的光学响应度高达0.82安培/瓦。在-4V偏压时获得高达29吉赫兹的带宽，并在1550纳米波长下展示了50吉比特/秒速率的清晰眼图。

    关键词： 响应度、锗波导光电探测器、绝缘体上硅衬底、选择性外延生长、带宽

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有超宽光学带宽的低损耗光纤-芯片耦合器

    摘要： 实现光纤与片上光子系统的高效连接是集成光学面临的关键挑战。现有方案通常只能在宽带边缘耦合（连接设备数量有限）和窄带面外耦合（可连接大量设备）之间二选一。本研究提出采用三维直接激光写入的混合方法，融合两种技术的优势，实现了从顶部进行宽带、低损耗的波导器件耦合。在通信波长范围内（1480-1620纳米），我们测得耦合损耗低于-1.8分贝；在730-1700纳米波长区间，耦合效率稳定保持在-8分贝以上，完全满足超过一个倍频程的多种宽带应用需求。这种三维耦合器对光纤的机械对准要求宽松：x/y方向-1分贝对准容差约5微米，z方向-1分贝对准容差达34微米。通过自动化对准技术，可将大量此类耦合器快速连接至集成光路，实现原型验证与混合集成。

    更新于2025-09-22 23:50:35

  • [IEEE 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 法国昂热(2019.7.9-2019.7.13)] 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 无标记生物分子传感中的自旋等离子体与表面增强拉曼光谱技术

    摘要： 我们报道了一项基于光子晶体平板中双级联腔信道析出技术的光学传感器研究结果。通过三维模拟分析了该传感器谐振模式的品质因数和强度。通过在总线信道引入反射器并控制两个腔体与析出信道之间的耦合，可显著提升析出效率。除模拟研究外，我们还制备了该双腔传感器并测试其对水油渗透的光学响应，实验中同时采用直接视觉成像和定量分析方法。水油样品间0.12的折射率差导致18.3纳米的波长偏移，这与20纳米的模拟结果高度吻合，表明其灵敏度达153 nm RIU?1。水油渗透对应的两个谐振峰在透射光谱中均表现出良好选择性。总线信道的宽带输出与析出信道的高波长选择性输出之间的对比，为该双级联腔系统作为全光传感多路析出信道阵列的基础构建模块提供了可能，该阵列可广泛应用于生物/化学检测和环境监测领域。

    关键词： 光子集成电路、复用技术、光学传感器、光子晶体、光耦合、腔谐振器、光波导、光学器件

    更新于2025-09-19 17:13:59