频率可调谐的双偏振非对称传输器件

为了研究太赫兹超构材料的可调谐非对称传输特性,本文基于相变原理提出一种类S型的双层结构,采用有限积分算法求解其偏振传输特性。利用温度调控二氧化钒的相变特性,实现了频率可调谐的双偏振非对称传输效应。在宽角度入射范围内,45°线偏振光的非对称传输特性保持着较高的工作效率,倾斜入射角为60°时,效率优于0.4,且绝缘态和金属态下的谐振频率几乎保持不变,谐振频率的可调谐度为16.3%。本文所提出的频率可调谐双偏振非对称传输器件在偏振调控、太赫兹通信和太赫兹芯片领域具有潜在的应用前景。

基于U波段光波产生频率可调谐的微波载波

【目的】具有可调谐能力的高频微波载波(GHz)在第五代移动通信技术(5G)/第六代移动通信技术(6G)无线网络、雷达系统和卫星通信领域中有着广泛的应用。由于比较简单的系统结构、大带宽和低损耗的优点,基于光子技术生成高频可调谐微波载波的技术方案吸引了国内外研究团队的广泛关注。由于目前C波段有着成熟的商用器件,因此目前光生微波实验多在C波段进行。随着波分复用(WDM)—光载射频(ROF)技术借助WDM系统在光频域的合/分波来灵活实现微波频段的合/分波,利用ROF系统采用光生微波技术来简化基站配置,使得C波段的有限带宽资源(35 nm, 1 530~1 565 nm)越来越紧张。因此,光生微波技术的研究有着向更宽光谱范围扩展的驱动力。U波段可以提供宽至50 nm(1 625~1 675 nm)的信道带宽来缓解C波段的信道利用压力。在U波段,标准单模光纤已实现低至0.195 dB/km(@1 625 nm)的光功率损耗,特别是,掺铥光纤放大器在U波段也可实现达到18.7 dB(@1 655 nm)的大带宽增益。因此,基于标准单模光纤的WDM系统可向U波段扩展,从而促使WDM-ROF技术向这一波段延伸,进而带动光生微波技术向U波段拓展。文章研究了U波段的光生微波技术。【方法】从数学模型上看,现有光生微波技术对所应用的光载波波段是透明的,只需选择对应工作波段的光子学器件就可在任意波段使用这些方法来产生微波载波。从原理上看,C波段的光子学器件(如偏振控制器、相位调制器(PM)和光纤移相器(FPS)等)可以工作在U波段,这些器件的工艺技术成熟并易于购置。因此,文章采用C波段的PM、FPS和光耦合器等光子学器件,基于U波段光载波搭建了光生微波载波系统。【结果】最终基于该系统产生了调谐范围覆盖7.5~12.0 GHz、杂散抑制比达29.6~35.2 dB的可调谐微波载波。【结论】文章通过公式原理分析和实验验证,实现了将光生微波载波技术的工作波段扩展至U波段。

中国科学家研发出折射率高度可调谐的新型光学材料

近年来,随着光电信息技术的快速发展,使各类显示产品在日常生活中得到广泛应用,这背后离不开光学材料的不断进步。折射率是光学材料的基本性质,高折射率可以降低光学元件的厚度和曲率,在保持其光学功能效果的同时,实现元器件的微型化,拓展其应用范围。近日,北京化工大学和京东方科技集团股份有限公司的研究人员合作开发出一种折射率高度可调谐的透明有机无机复合光学胶材料。该成果已正式发表于《工程(英文)》期刊。

可调谐的调Q掺Yb^(3+)双包层光纤激光器

利用双包层光纤中的受激布里渊散射和声光调Q器件 ,对掺Yb3 + 双包层光纤激光器进行了混合调Q的实验研究 .在连续泵浦状态下 ,当入纤泵浦功率为 1.2 4W时 ,在 10 80～ 1119nm的可调谐范围内 ,在国内首次获得了输出脉冲宽度小于 6ns ,重复频率 1.5kHz ,脉冲能量高于 80 μJ ,峰值功率高于 13.3kW稳定调Q光纤激光器的脉冲输出 .经计算 。

一种结构新颖波长间距可调谐的光纤激光器

提出一种获得波长间距可调谐稳定激光输出的新颖结构 ,即把非平衡Michelson干涉仪接入光纤激光器谐振腔内 ,同时利用压电陶瓷调节干涉仪光程差 ,在 15 62 .2 4nm波段得到小于0 .0

重复频率可调谐的超低抖动光窄脉冲源的研究

提出了一种新型的基于光电振荡器的重复频率可调谐的超低抖动光窄脉冲源.光电振荡器系统可以产生超低相位噪声的微波信号;被该信号调制的直调光经过两次相位调制之后,使光脉冲的啁啾增强;再通过一段色散补偿光纤,光脉冲被进一步压窄.实验中使用YIG可调滤波器,可以得到8—12 GHz内步进为200 MHz的可调谐微波信号,因此光脉冲的重复频率具有可调谐性.当微波信号即脉冲重复频率为9.6 GHz时,测得脉冲宽度为3.7 ps,相位噪声为-130.1 dBc/Hz@10 kHz.由此得出光脉冲的瞬时抖动为60.1 fs(100 Hz—1 MHz),因此该方案产生的光窄脉冲源具有超低的抖动.

利用激光频率分裂技术研制可调谐的红外光拍发生器

本文叙述了利用氦氖激光频率分裂技术研制波长为１１５０ｎｍ的可调谐的红外光拍发生器的实验及其结果，结果表明这种红外光拍发生器拍频的大小可以从４０ＭＨｚ到几百兆赫兹。同时，我们也对其它特性。

可调谐的双波长钛宝石激光器

一台可调谐钛宝石激光器两个波长同时运转,在数ns以内同步,相对波长差最大可达55nm。观测到明显的两种波长激光的竞争和关联。由BBO实现了两波的和频与倍频。

带宽可调谐的太赫兹超构材料半波片器件

基于二氧化钒(vanadium dioxide,VO_(2))的相变原理,提出了一种“树叶型”复合超构材料,能够实现带宽可调谐的半波片功能。VO_(2)薄膜为绝缘态时,复合超构材料可以看作是空芯“树叶型”金属结构,能够实现双频带的半波片功能。在1.01~1.17 THz和1.47~1.95 THz频带范围内能够将y偏振光转换成x偏振光,偏振转换率大于0.9且平均相对带宽为26%。VO_(2)薄膜为金属态时,实芯“树叶型”金属结构的超构材料在1.13~2.80 THz范围内能够实现反射型的宽频带半波片功能,相对带宽为85%。利用瞬时表面电流分布和电场理论详细地分析了带宽可调谐半波片器件的工作原理。本文所提出的“树叶型”复合超构材料半波片器件在太赫兹成像、传感和偏振探测等领域具有潜在的应用前景。

一种高增益且可调谐的1～3GHz宽带LNA

提出了一种增益高且增益可调谐的1~3GHz宽带低噪声放大器(HTG-LNA)。在输入级,采用带有RC串联负反馈的共基-共射电流镜结构,实现了良好的输入匹配,并提高了电路的稳定性;在中间级,采用以有源电感作为负载的共基-共射达林顿电路结构,在保证宽带的同时实现了较高的增益与增益的可调谐;在输出级,采用带有电流镜的射极跟随器结构,获得了较大的输出功率和良好的输出匹配。基于稳懋0.2μm GaAs HBT工艺进行验证,结果表明,该HTG-LNA的电压增益大于37dB,最高可达50.7dB;功率增益大于37.4dB,最高可达51dB;最大增益可调谐幅度为2.2dB;输入回波损耗小于-7.11dB;输出回波损耗小于-11.97dB;噪声系数小于3.23dB;稳定因子大于5.61;在5V工作电压下,静态功耗小于65mW。

单波长和双波长可调谐的掺镱锁模光纤激光器

为了获得不同中心波长的锁模脉冲,采用带有保偏光纤的Sagnac环滤波器和半导体可饱和吸收镜搭建了结构紧凑的可调谐锁模激光器,并进行了实验验证。结果表明,当该激光器工作在单波长锁模状态时,具有良好的波长调谐功能,其输出波长在1031 nm~1040 nm范围内连续可调;该激光器还能输出稳定的双波长异步脉冲序列,两波长间隔在10 nm左右,且各波长的带宽可通过偏振控制器调节。该研究可以为搭建结构紧凑的可调谐激光器提供设计方案。

波长可调谐的瓦级连续橙红光激光器

介绍了基于复合腔结构的全固态波长可调谐的连续橙红色激光的输出特性。该复合腔由一个使用周期极化晶体MgO∶PPLN的信号光单谐振光参量振荡器和一个LD侧面泵浦Nd∶GdVO_4晶体的1 062.9nm基频光谐振腔构成。s-偏振1 062.9nm泵浦光抽运单谐振光参量振荡器产生s-偏振信号光腔内独立振荡。通过复合腔结构的优化设计,使独立振荡的p-偏振1 062.9nm基频光与s-偏振信号光在2个子腔的重叠区内通过II类角度匹配KTP晶体的腔内和频过程获得橙红色激光。当MgO∶PPLN晶体的调谐温度从30℃上升至200℃时,s-偏振信号光的中心波长产生红移,导致其与p-偏振1 062.9nm基频光和频产生的橙红色激光的中心波长从620.2nm红移至628.9nm。同时测得中红外波段闲频光的中心波长从3 714.2nm蓝移至3 438.3nm。在30℃最低设定温度时,中心波长620.2nm的橙红色激光和中心波长3 714.2nm的闲频光最大连续输出功率分别达到2.0 W和2.9 W。

一种可调谐的宽带喇曼波长转换器

为了提高宽带波长转换技术的响应速度,采用高非线性光子晶体光纤,设计了一种受激喇曼散射的可调谐全光宽带波长转换器。基于光纤中喇曼效应,对光子晶体光纤喇曼增益谱采取高斯曲线进行拟合,建立了喇曼波长转换器的理论模型,并进行了仿真分析,讨论了光纤长度对转换效率的影响。结果表明,在符合通信系统的条件下,实现了100nm转换带宽,波段为1487nm～1587nm,Q因子随探测光波长变化与喇曼增益谱走势相同,其波长转换质量最优处在喇曼增益系数最大处。该研究对未来光网络的波长转换器波长分配以及光纤长度的配置研究具有参考意义。

自旋依赖强度可调谐的相变超构透镜

超表面是一种基于亚波长各向异性单元结构的超薄平面光学器件,能够在微观尺度下调制电磁波相位、偏振和振幅等,从而实现波前的任意调控。超构透镜作为超表面走向实用化的重要代表,凭借其超强的光波操控能力、超紧凑结构、多功能性及与半导体工艺兼容等突出优点,引起了研究学者的极大兴趣。然而,已报道的超构透镜受限于相位分布设计,难以同时实现偏振复用及强度可调谐聚焦功能;且结构一旦确定,其电磁性能就被锁定,在灵活调制电磁波方面受到很大限制。为此,文中从各向异性单元结构的设计和优化入手,协同PB相位和传输相位,设计了两种能够在不同空间取向(横向和纵向)上实现自旋分裂的Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)(GSST)相变超构透镜。通过改变入射圆偏振光的椭偏度,两超构透镜均可实现强度可调谐聚焦性能;通过调控相变材料Ge_(2)Sb2Se_(4)Te_(1)从非晶态逐渐转变为结晶态,两超构透镜均可实现聚焦性能的连续调谐并最终达到“ON”和“OFF”的动态切换。所设计的自旋依赖强度可调谐相变超构透镜有望在多成像系统、机器视觉和显微成像等领域发挥重要作用。

一种波长间隔可调谐的四波长光纤激光器

设计一种基于内嵌马赫-曾德尔干涉仪的Sagnac环滤波器的四波长掺铒光纤激光器。运用传输矩阵法对滤波器的传输特性进行仿真和分析,并将其应用于激光器系统,通过调节偏振控制器,在室温下得到单、双、三和四波长输出,且多波长输出的波长间隔可调谐。实验结果表明:输出波长稳定性表现良好,最大波长漂移小于0.18 nm;边模抑制比较高,最大可达57 dB。

波长可调谐的锁模柱矢量光纤激光器

为了在光纤激光器中获得具有中心波长可调谐的锁模脉冲柱矢量,采用半导体可饱和吸收镜和高反的啁啾光纤光栅作为腔镜,搭建了直腔掺镱脉冲光纤激光器,腔内插入长周期光纤光栅作为模式转化器件,进行了实验验证,取得了波长可调谐的柱矢量脉冲数据。结果表明,激光器工作在1060.72 nm时,光谱带宽0.22 nm,输出斜率效率为8.6%,锁模脉冲宽度为10.9 ps,重频18.66 MHz,锁模脉冲信噪比高达65 dB,同时获得了模式纯度超过97%的柱矢量光束;调节腔内的偏振控制器来改变腔内波长的损耗,可以实现锁模柱矢量脉冲的谐振波长在1060.72 nm~1066.04 nm连续可调。该研究为可调谐脉冲柱矢量光纤激光器研制提供了重要的参考价值。

基于非对称互注入WRC-FPLDs的波长可调谐的混沌同步

提出了基于两个非对称互注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器(weak-resonant-cavity Fabry-Perot laser diodes,WRC-FPLDs)的波长可调谐的混沌同步系统,实验研究了系统的同步性能.结果表明,在一定的非对称注入强度和频率失谐条件下,两个互注入WRC-FPLDs的对应模式之间能实现高质量的超前-滞后混沌同步,最大互相关系数Cmax可达0.90以上.增加两个互注入激光器之间的非对称注入程度并采用适当的负频率失谐有助于提升系统的同步性能.

具有可调谐的LSPR和SERS性能的“爆米花”状Au@Ag核壳超结构的制备（英文）

本文通过使用多巴胺二硫代氨基甲酸(DDTC)作为还原剂来控制银纳米颗粒以异相成核的生长模式在金立方表面进行生长,合成出“爆米花”状的金银纳米超结构。这种结构的纳米颗粒在可见光区表现出可调谐的等离子体共振特性,并且通过改变硝酸银的浓度能够精细的调节银层的厚度。此外,使用液液界面自组装技术将纳米颗粒组装成单层膜,然后将结晶紫作为探针分子来研究纳米颗粒的表面增强拉曼散射特性(SERS)和银层厚度之间的依赖关系。并系统的研究了三种激发波长对SERS基底的响应。结果表明“爆米花”状的金银核壳超结构具有可调节的局域表面等离子体共振(LSPR)和SERS特性,在太阳能电池、催化、化学传感等领域具有广阔的应用前景。