紫外光通信系统的噪声研究

在UV(紫外光)通信系统中,噪声对信号会产生比较明显的干扰。为了提高系统的通信性能,文章对UV通信系统中的噪声进行了分析。设计了一个模块对噪声进行采样,并分析了PMT(光电倍增管)暗电流噪声、PCB(印制电路板)热噪声、EMI(电磁干扰)噪声以及电源引入的噪声等4种噪声的时域和频域特性,及其对系统性能的影响。为了克服模拟滤波性能不理想的缺点,在接收端采用FPGA(现场可编程门阵列)设计了一个数字滤波器来抑制噪声。实验结果表明,该数字滤波器对SNR(信噪比)有3～7dB的改善。

通过晶格失配调节有盖层张应变Ge量子点的光电特性

利用Ge与不同衬底形成的不同晶格失配度来调节有盖层的张应变Ge量子点的光电特性。通过有限元方法模拟并获得张应变Ge量子点内的应变分布,而后通过形变势理论和有效质量近似计算得到量子点的电子结构。与无盖层张应变Ge量子点相比,有盖层Ge量子点能保持更大的应变量。另外,随着量子点尺寸和晶格失配度的增大,导带Γ谷与导带L谷的能量差缩减,最终使Ge转变为直接带隙材料。直接带隙能量随着量子点尺寸的增大而减小。该研究结果表明张应变Ge量子点是制备包含激光器在内的Si基光源的理想材料,在未来光电子应用中有巨大潜力。

基于谐振波导光栅的偏振选择广角光探测器(英文)

高性能偏振选择型光探测器是偏振检测系统中不可或缺的一部分。提出了一种由硅基谐振波导光栅和InP/InGaAs PIN光探测器混合集成的光探测器结构。利用严格耦合波分析方法设计了硅基谐振波导光栅结构,利用时域有限差分法优化了该混合集成光探测器的结构参数。数值仿真结果表明该光探测器在宽带范围内具有高量子效率、较大入射角容差及偏振选择性。该器件可以应用于偏振敏感系统中。

基于二维亚波长光栅的偏振不敏感宽光谱高反镜的设计

提出了一种基于块状亚波长光栅的偏振不敏感宽光谱高反镜的设计方法。亚波长光栅的反射性能由光栅的结构参数即周期和占空比决定,优化周期和占空比值将使亚波长光栅在更宽的光谱范围内具有更高的反射率。采用严格耦合波分析法计算不同周期下光栅的反射率,再构造一个集合包含所有反射率超过99%的光栅周期值,运用迭代优化算法,减小集合的数据规模,从而快速确定最优的光栅周期值和它对应的占空比值。仿真结果显示,使用标准的绝缘体上硅(SOI)晶片制作的二维块状亚波长光栅反射镜将在182nm的光谱范围内保持超过99%的反射率,同时光栅的反射特性与垂直入射光的偏振态无关,但是当入射角大于7°时在1439~1621nm的波长范围内光栅的反射率将无法始终保持在99%以上。因此,可以将二维块状亚波长光栅应用在垂直腔面激光器上,用于激光多普勒测速或者构建光缓存的二维网络。最后,通过数值仿真证实,在二维块状亚波长光栅反射镜的制作过程中,允许周期值和占空比值存在一定的误差。