高功率半导体激光器列阵光纤耦合模块

根据大功率半导体激光二极管列阵与光纤列阵耦合方式,分别从理论和实验两方面讨论、分析了大功率半导体激光二极管列阵与微球透镜光纤列阵耦合。将19根芯径均为200μm的光纤的端面分别熔融拉锥成具有相同直径的微球透镜,利用V形槽精密排列,排列周期等于激光二极管列阵各发光单元的周期。将微球透镜光纤列阵直接对准半导体激光二极管列阵的19个发光单元,精密调节两者之间的距离,使耦合输出功率达到最大。半导体激光二极管列阵与微球透镜光纤列阵直接耦合后,不仅从各个方向同时压缩了激光束的发散角,有效地实现了对激光束的整形、压缩,而且实现30 W的高输出功率,最大耦合效率大于80%,光纤的数值孔径为0.16。

出纤功率30W的激光二极管线列阵光纤耦合器件

用一根柱透镜对大功率半导体激光器线列阵输出光束的快轴方向进行准直 ,准直后的光束耦合到光纤列阵中 .大功率半导体激光二极管线列阵的输出功率为 4 0 W,线列阵有 19个发光单元 ,每个发光单元的发光区面积为10 0μm× 1μm .大功率激光二极管线列阵耦合后出纤功率为 30 W,耦合效率为 75 % ,光纤的数值孔径为 0 .

二维光纤列阵接口器件及其在光互连网络模块中的应用

提出了一种适用于光电子集成ＣＭＯＳ－ＳＥＥＤ灵巧像素光互连网络的二维光纤束列阵结构和制作方法， 采用精密加工的光纤列阵定位槽和光学监控系统， 成功地研制出３２×２ 的单模和多模光纤列阵Ｉ／Ｏ接口器件， 光纤列阵层内及层间位移误差均小于２μｍ ， 角向差小于０．０２°。实验中， 已将二维光纤列阵Ｉ／Ｏ接口器件用于１６×１６ ＣＭＯＳ－ＳＥＥＤ灵巧像素光电子集成Ｃｒｏｓｓｂａｒ光互连模块中， 实验结果表明， 该光纤束列阵Ｉ／Ｏ接口器件完全满足光互连系统的高精度要求。

三种不同端面光纤列阵和半导体激光列阵耦合的(数值)模拟

半导体激光列阵的输出光束有较大的发散角和较强的不对称性,极大地限制了其在各领域中的应用。为了改善半导体激光列阵输出光束的质量,必须采用特殊的光学系统进行光束整形。一种简单有效的方法是利用光纤列阵实现光束由线性排列到圆形排列的转换。对三种特殊制备的光纤列阵和半导体激光列阵的耦合特性进行了数值模拟研究。结果显示,相对于球形端面光纤列阵和锥形端面光纤列阵,球顶锥形端面光纤列阵和半导体激光列阵有着更高的耦合效率 (90%以上 )。此外,利用球顶锥形端面光纤列阵还可以进一步压缩输出光束的发散角,从而获得更高质量的输出光束。

光交换系统中二维光纤输入列阵的精密检测实验研究

高速传输的信息网中，需要有高速的信息交换与之相适应。用光交换代替电交换，已是人们的共识且正在致力于这方面的研究。光纤列阵是光交换模块的Ｅ／Ｏ接口，精度要求很高，需要有精密的检测跟踪，才能保证其研制精度。用ＣＣＤ摄像头成像，送入ＰＩＰ图像板，经计算机软件处理控制进行检测，取代常规的机械检测，精度可达１μｍ，甚至更小，方便适用，能够满足较高精度的科研检测要求。

自聚焦光纤列阵参数测试仪及应用

本文详细报导了自聚焦光纤列阵参数测试仪的结构、性能和使用。利用该测试仪可以测量列阵的共轭距离、传象宽、分辨率和光量分布等主要参数,从而得到列阵的其它参数。本测试仪的生产为光纤列阵的制造和使用,提供了可靠的测试设备。

波导阵列与光纤阵列的智能算法自动对接

开发了一种遗传算法和中心寻优算法相结合的阵列自动对接方法,试制了调芯系统,实现了光纤-光波导1×8分支耦合器-光纤阵列系统的自动对接。实验中8个通道的插入损耗平均值为—10．5 dB,均匀性小于0．5 dB,自动调芯时间小于10 min。实验结果表明该方法及其系统具有实现自动高效、低损耗对接的良好性能。

基于光纤列阵薄膜传感的客流计数系统研究

为实现客流计数自动化,开发了一种基于新型高分子薄膜型光纤列阵感压的客流计数系统.感压原理建立在光散射强度与高分子材料密度变动的对应关系上,系统以脚底压力分布"质心"的时空变化为信息特征,该时空变化特征反映了乘客上下车时维持动态平衡的一般规律.由此设计了多种行为模式的客流跟踪、辨向和计数方法.统计实验结果表明,该客流计数系统可实现实时测试,准确率达95%以上.

波导阵列与光纤阵列的遗传算法自动对接

设计了一种新的阵列对接方法,即将遗传算法导入光纤、光波导分支耦合器、光纤阵列的自动对接。数值仿真结果表明,常规的八通道波导分支耦合器的对接耦合能实现各通道小于9.1dB的插入损耗,最大值与最小值之差小于0.1dB,即自动对接方案具有良好的性能。

用于波导阵列--光纤阵列自动对接的多目标演化算法的研究

开发设计了一种新的列阵自动对接方法,该方法将多目标演化法导入光纤—光波导列阵—光纤列阵的自动对接,并行操作次数较常规遗传法大幅减少.数值仿真表明,对于模场非对称因子为0.4%的单模波导列阵与光纤列阵的双芯对接,能实现0.04dB的平均端面耦合损耗.用于1×8波导分支耦合器与通道间距误差在0.35μm以内的光纤列阵对接,自动耦合仿真达到了小于0.1dB的平均端面耦合损耗,最大值与最小值的差小于0.06dB.

光纤激光相干合成中的相位控制方法与实验

相位控制技术是光纤激光相干合成技术中的关键技术。主要开展了爬山和外差两种相位控制方法研究。爬山法是根据探测合成光强变化,软件自动寻优补偿相位偏差而获得稳定的最大干涉光强输出。外差法则是利用外差探测得到合成光束间的相位变化从而进行实时校正使各光束相位一致。在七阵元光纤列阵相干合成实验系统中,两种方法均实现了对七路光纤光束的相位控制,获得Streh1为0.91的远场相干合成结果。同时也实现了对10 W光纤放大器的相位控制,获得优于λ/10的相位控制精度,对多路大功率激光放大器相干合成具有一定的参考价值。

两种LDA光纤耦合系统的比较研究

由于LDA本身的结构特点使其出射光束存在着大发散角、大像散等缺陷,采用LDA与光纤耦合的方式不但可以整形光束,还可以扩大LDA的应用领域。设计了LDA与微球端面光纤列阵和单根微球端面光纤耦合两种光束整形方式,分别进行了实验测试并分析了它们的输出特性。实验表明:利用LDA与微球端面光纤列阵耦合,可以实现31W的高功率连续激光输出,LDA与单根微球端面光纤耦合后出射的激光功率能够达到25W,光纤数值孔径为0.22。

半导体激光二极管的光纤耦合技术

将半导体激光二级管(LD)发出的光更高效地注入到光纤中是光纤激光器与光纤放大器研究的先决条件.半导体激光二级管包括二极管单管、条形巴、二维堆栈和二极管阵列等,其各自的耦合技术之间有联系也有区别.分析介绍了有代表性的柱状楔形法、V型槽法、微透镜法等二极管单管与光纤的耦合技术;光纤束耦合法、光束整形法等二极管条形巴与光纤的耦合技术;以及二极管二维堆栈和二极管阵列与光纤的耦合技术等各种光纤耦合技术,比较了这些方法之间的共通点,供今后的研究人员选择和参考.

多根平行光纤的功率转移特性分析

基于模式耦合理论,研究了呈一字型排列的多根平行单模光纤间的功率转移,分析了光纤间距对耦合系数和功率转移的影响,给出了三根平行单模光纤耦合方程的解,针对不同的初始条件进行了比较分析.数值计算表明,呈一字型排列的多根平行单模光纤间的功率成一定周期转移·

光纤参数、测试及设备

TN25 94042834自聚焦光纤列阵参数测试仪及应用=Parametermeasurer of light-focusing fiber arrays andits application[刊,中]/黄伟同,杨瀛海,李虹,俞本立(安徽大学)∥仪器仪表学报.—1994,15(1).—18～21详细报道了自聚焦光纤列阵参数测试仪的结构、性能和使用。利用该测试仪可以测量列阵的共轭距离、传象宽、分辨率和光量分布等主要参数,从而得到列阵的其它参数。本测试仪的生产为光纤列阵的制造和使用,提供了可靠的测试设备。

基于光纤列阵传感器的步态识别技术研究

为了实现根据步态特征进行个人身份识别和医学特性参数的修正,开发研制了一种新型点阵式的光纤压强传感器。利用聚合物海绵材料,将作用在传感器上力的变化转变为输出光纤的能量变化,并通过对传感器获得列阵数据进行细化,以压强分布"积分中心"的时空变化为信息特征,分析研究人体在不同运动过程中为保持动态平衡而产生时空变化的规律,从而实现步态识别研究。通过单体辨向、统计实验测试,100人次的测试正确率高于95%。

30Gbit/s并行光发射模块制作过程中的光耦合及封装

介绍了并行光发射模块制作过程中,垂直腔面发射激光器列阵与列阵光纤的对准及固定方法.对斜面光纤折弯耦合和垂直耦合两种方法进行了实验研究,得到的平均耦合效率均达70%以上.比较了两种耦合方式的利弊.针对列阵光纤耦合的特点,介绍了列阵光纤耦合过程中光纤的位置、角度的调整方法和特点.

Fiber Coupling of Laser Diode Bar to M ultimode Fiber Array

A piece of multimode optical fiber with a low num er ical aperture (NA) is used as an inexpensive microlens to collimate the output r adiation of a laser diode bar in the high numerical aperture (NA) direction.The emissions of the laser diode bar are coupled into multimode fiber array.The radi ation from individual ones of emitter regions is optically coupled into individu al ones of fiber array.Total coupling efficiency and fiber output power are 75% and 15W,respectively.

CCD尺寸测量光学系统设计原理

介绍ＣＣＤ尺寸测量光学系统的设计原理．重点分析远心光路中的像点弥散、一维光纤列阵照明系统及利用像点弥散斑评价ＣＣＤ光学系统像质的方法。给出一种ＣＣＤ测量光学系统设计实例及其像质评价结果．

Triplexers Based on SOI Flattop AWGs

Triplexers are designed based on SOl flattop arrayed waveguide gratings （AWGs）. Three wavelengths （1310, 1490,and 1550nm） operate at three diffraction orders of AWGs. Simulation shows that the 3dB bandwidth,crosstalk, and loss are 6nm,less than -40dB, and 5dB, respectively. The output optical fields of the device fabricated in our laboratory are clear and show a good triplexing function.