高集成硅基微波光子芯片的研究进展及趋势 被引量：6

1

作者 李嘉恒 余建国 +2 位作者 李依桐 王任凡 罗飚 《光通信研究》 北大核心 2017年第3期1-4,56,共5页

随着微波光子技术的发展,在解决传统射频领域无法直接实现的功能方面已经有了很大的成就,同时大大促进了光电子通信技术的发展。然而,微波光子技术仍面临着新的挑战:现有的光通信系统由分立的光/电、电/光等元器件构成,在不断追求更高... 随着微波光子技术的发展,在解决传统射频领域无法直接实现的功能方面已经有了很大的成就,同时大大促进了光电子通信技术的发展。然而,微波光子技术仍面临着新的挑战:现有的光通信系统由分立的光/电、电/光等元器件构成,在不断追求更高速率、更大带宽和更强处理能力的通信系统的现状下,要求器件和系统的尺寸更小、功耗更低及抗干扰能力更强。因此,通过硅基集成技术和微波光子技术的结合实现微波光子学系统芯片集成化,从而降低整个系统的成本、缩小尺寸、降低功耗,是微波光子学发展的必然趋势。文章总结了微波光子集成技术和硅基光子器件的发展现状,指出可调谐、可编程的硅基微波光子芯片必将成为军事领域和民用方面发展的关键技术。 展开更多

关键词 微波光子集成 硅基光子 集成芯片

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基于自零差检测的高速模式复用无源光网络 被引量：5

2

作者 陈远祥 余建国 +1 位作者 王任凡 罗飚 《光通信研究》 北大核心 2017年第5期1-5,共5页

为满足未来不断发展的接入网络业务需求,提出了一种基于自零差检测的高速模式复用无源光网络方案。在该方案中,少模光纤中的一个空间模式传送信号载波(即导频),其他空间模式用于传输信号。在接收端,导频和信号通过模式解复用器分离,导... 为满足未来不断发展的接入网络业务需求,提出了一种基于自零差检测的高速模式复用无源光网络方案。在该方案中,少模光纤中的一个空间模式传送信号载波(即导频),其他空间模式用于传输信号。在接收端,导频和信号通过模式解复用器分离,导频作为接收端的本振与信号进行混频,实现自零差检测。借助于低串扰的少模光纤和模式复用/解复用器,接收端无需多入多出技术处理,即可实现导频与信号低串扰的分离。相比于偏振复用的自零差检测,基于模式复用的自零差检测可以有效地提高频谱效率。自零差检测可以有效地抑制激光器相位噪声,大大降低光线路终端或光网络单元对激光器线宽的要求。在接收端,由于不需要额外的本振,信号处理无需进行频偏的补偿,对载波相位恢复的要求也大大降低,从而有效降低了接收端数字信号处理的复杂度。利用该方案实验实现了4×40Gbit/s偏振复用正交频分复用信号经过55km两模式少模光纤和模式复用解复用器后的无误码自零差检测。与背对背传输相比,55km少模光纤引入的Q因子代价小于1dB。 展开更多

关键词 无源光网络 自零差检测 模式复用 少模光纤

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2.5Gb/s1.55μm InGaAsP/InP分布反馈激光器/电吸收调制器单片集成器件 被引量：4

3

作者 罗毅 孙长征 +7 位作者 文国鹏 李同宁 杨新民 吴又生 王任凡 王彩玲 黄涛 金锦炎 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期416-420,共5页

本文在已经报道的采用直接集成方法制作的１．５５μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ部份增益耦合ＤＦＢ激光器与电吸收调制器的单片集成器件的基础上，进一步对器件的性能进行了改进，并采用标准１４脚蝶型管壳对集成器件进行了封装．封装后... 本文在已经报道的采用直接集成方法制作的１．５５μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ部份增益耦合ＤＦＢ激光器与电吸收调制器的单片集成器件的基础上，进一步对器件的性能进行了改进，并采用标准１４脚蝶型管壳对集成器件进行了封装．封装后的发射模块阈值电流约为２０～３０ｍＡ，边模抑制比大于４０ｄＢ，耦合输出光功率大于２ｍＷ，在３Ｖ的反向调制电压下消光比约为１７ｄＢ．我们还在２．５Ｇｂ／ｓ波分复用系统上对集成器件进行了传输实验．经过２４０ｋｍ普通单模光纤传输后，在误码率为１０－１０的情况下功率代价小于０．５ｄＢ． 展开更多

关键词 分布反馈激光器 电吸收调制器 单片集成器件

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High Slope Efficiency and High Power 850nm Oxide-Confined Vertical Cavity Surface Emitting Lasers 被引量：4

4

作者 岳爱文 张伟 +3 位作者 詹敦平 王任凡 沈坤 石兢 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期693-696,共4页

High slope efficiency and high power selected oxide-confined 850nm VCSELs grown by MOCVD are reported.The slope efficiency and the threshold current respectively are 0 82mW/mA and 2 59mA with a 9μm diameter oxidati... High slope efficiency and high power selected oxide-confined 850nm VCSELs grown by MOCVD are reported.The slope efficiency and the threshold current respectively are 0 82mW/mA and 2 59mA with a 9μm diameter oxidation aperture at 25℃.The maximum power of 16mW is obtained at 23mA current bias.The minimum threshold current can be as low as 570μA with a 5μm diameter oxidation aperture at 25℃.The maximum saturated power is 5 5mW. 展开更多

关键词 GAAS vertical cavity surface emitting lasers semiconductor lasers

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1.55μmInGaAsP/InP部份增益耦合分布反馈式激光器/电吸收调制器集成器件 被引量：1

5

作者 罗毅 文国鹏 +5 位作者 孙长征 李同宁 杨新民 王任凡 王彩玲 金锦炎 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第7期557-560,共4页

本文首次报道一种结构简单的１．５５μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ部份增益耦合ＤＦＢ激光器与电吸收调制器的单片集成器件．该器件采用脊波导进行横模限制，阈值电流范围为３０～６０ｍＡ，典型边模抑制比大于４０ｄＢ，反向偏压３Ｖ时... 本文首次报道一种结构简单的１．５５μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ部份增益耦合ＤＦＢ激光器与电吸收调制器的单片集成器件．该器件采用脊波导进行横模限制，阈值电流范围为３０～６０ｍＡ，典型边模抑制比大于４０ｄＢ，反向偏压３Ｖ时的消光比为１１ｄＢ． 展开更多

关键词 光通信 半导体激光器 集成器件 EA调制器

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ICP刻蚀优化及在多波长分布反馈式激光器阵列中的应用 被引量：3

6

作者 饶岚 忻向军 +2 位作者 李灯熬 王任凡 胡海 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第3期194-199,共6页

研究了CH_4/H_2/Cl_2感应耦合等离子体刻蚀技术中的关键工艺参数对刻蚀性能的影响。通过对CH_4/H_2/Cl_2气体流量及流量比的优化,在自行设计的InP/InGaAlAs多量子阱结构的外延片上,实现了一种高速低损耗、形貌良好的Bragg光栅制作方法... 研究了CH_4/H_2/Cl_2感应耦合等离子体刻蚀技术中的关键工艺参数对刻蚀性能的影响。通过对CH_4/H_2/Cl_2气体流量及流量比的优化,在自行设计的InP/InGaAlAs多量子阱结构的外延片上,实现了一种高速低损耗、形貌良好的Bragg光栅制作方法。基于优化后的工艺参数制作了多周期结构的λ/4相移光栅,实现了单片集成的四波长1.3μm分布反馈式激光器阵列。该激光器阵列中激光器的阈值电流典型值为11mA,外微分效率可达0.40 W/A,且实现了边摸抑制比大于46dB的稳定的单纵模激光输出。研究结果表明优化后的ICP光栅刻蚀工艺具有良好的刻蚀精度和可靠性。 展开更多

关键词 激光器 分布反馈式激光器阵列 感应耦合等离子体刻蚀 InP/InGaAlAs 片上集成

原文传递

光载无线电核心技术研究进展 被引量：3

7

作者 罗飚 王任凡 +2 位作者 胡海 李灯熬 赵菊敏 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第16期45-53,共9页

光载无线电(RoF)技术融合了微波射频技术和光子技术,充分体现了光通信"高速"和无线通信"移动"的技术特色,可大幅降低无线网络的能耗,代表了未来光网络和无线网络的发展方向。本文从RoF技术的国内外研究与应用现状出... 光载无线电(RoF)技术融合了微波射频技术和光子技术,充分体现了光通信"高速"和无线通信"移动"的技术特色,可大幅降低无线网络的能耗,代表了未来光网络和无线网络的发展方向。本文从RoF技术的国内外研究与应用现状出发,在分析RoF涉及的关键技术基础上,探讨了目前RoF技术面临的挑战,展望了其未来的发展方向。 展开更多

关键词 光载无线电技术 探测器阵列芯片 激光器阵列芯片 宽频带光收发模块

原文传递

石墨烯-硅光电子器件研究进展 被引量：1

8

作者 饶岚 李灯熬 +1 位作者 王任凡 罗彪 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第2期137-150,共14页

本文综述了石墨烯-硅光电子器件的研究进展.随着科技的发展,人们对信息容量、传输速度、处理速度、能耗及成本提出了更高的要求.基于石墨烯特有的光学特性和电学特性,自发现以来备受关注.近年来,随着低成本、高速和高密度集成的硅基光... 本文综述了石墨烯-硅光电子器件的研究进展.随着科技的发展,人们对信息容量、传输速度、处理速度、能耗及成本提出了更高的要求.基于石墨烯特有的光学特性和电学特性,自发现以来备受关注.近年来,随着低成本、高速和高密度集成的硅基光电子技术的蓬勃发展,石墨烯-硅基光电子器件的研究迅速地成为了研究的热点,并取得了突破性进展.石墨烯-硅基光电子器件相比于传统的硅基光电子器件具有低功耗、温漂小、大带宽、带隙可控等优势.本文从调制器、探测器、偏振控制器等几个方面详细介绍了石墨烯-硅基光电子器件的发展现状. 展开更多

关键词 石墨烯 光调制器 光电探测器 光电子器件 光互联

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850nm氧化限制型VCSEL研究 被引量：2

9

作者 岳爱文 王任凡 +1 位作者 沈坤 石兢 《光通信研究》 北大核心 2004年第2期36-38,58,共4页

通过对850nm氧化限制型垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构的研究,研制出了满足实用要求的高性能的850nm氧化限制型VCSEL.激光器12μm和16μm氧化孔径25℃的阈值电流分别为1.2mA和1.8mA,斜效率为0.58mW/mA,微分串联电阻为35Ω和25Ω,激光器... 通过对850nm氧化限制型垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构的研究,研制出了满足实用要求的高性能的850nm氧化限制型VCSEL.激光器12μm和16μm氧化孔径25℃的阈值电流分别为1.2mA和1.8mA,斜效率为0.58mW/mA,微分串联电阻为35Ω和25Ω,激光器具有良好的温度特性和可靠性,可应用于1.25Gbit/s数据通信. 展开更多

关键词 VCSEL 垂直腔面发射激光器 氧化限制 分布布拉格反射器 光纤通信

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1.3μm高速直调半导体激光器 被引量：1

10

作者 夏施君 许博蕊 +5 位作者 徐鹏飞 包帅 王任凡 朱尧 李伟 祝宁华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第16期153-159,共7页

设计一种基于AlGaInAs材料的1.3μm高速直调半导体激光器,该激光器采用脊波导、长度较短的腔和11个5 nm厚度的多量子阱结合30 nm厚度的缓变折射率分别限制异质结结构(GRIN-SCH),实现了低阈值、宽带宽和较大功率的光输出。采用均匀光栅... 设计一种基于AlGaInAs材料的1.3μm高速直调半导体激光器,该激光器采用脊波导、长度较短的腔和11个5 nm厚度的多量子阱结合30 nm厚度的缓变折射率分别限制异质结结构(GRIN-SCH),实现了低阈值、宽带宽和较大功率的光输出。采用均匀光栅和不对称腔面镀膜的方式实现了稳定的单纵模输出。最终制得的1.3μm高速直调半导体激光器,在室温下,阈值电流为7.5 mA,3 dB小信号调制带宽可达25 GHz,大信号背靠背传输速率可达40 Gb/s,斜率效率为0.35 mW/mA,最大输出功率约为39 mW,边模抑制比可达40 dB。 展开更多

关键词 激光器 1.3μm直调激光器 宽带宽 大功率 低阈值

原文传递

高性能 2.5Gb/s 用的 DFB-LD/EA 单片集成器件

11

作者 李同宁 金锦炎 +8 位作者 杨新民 王彩玲 刘涛 黄涛 王任凡 吴又生 罗毅 文国鹏 孙长征 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1998年第11期1-6,共6页

报导了采用全ＭＯＣＶＤ生长的１．５５μｍ单片集成ＤＦＢ－ＬＤ／ＥＡ组件的制作和在ＤＷＤＭ系统上的传输测试结果。出纤功率Ｐｆ≥２．５ｍＷ＠Ｉｆ＝７５ｍＡ，边模抑制比ＳＭＳＲ＞３５ｄＢ，调制器反向偏压为２．５Ｖ时的消光比... 报导了采用全ＭＯＣＶＤ生长的１．５５μｍ单片集成ＤＦＢ－ＬＤ／ＥＡ组件的制作和在ＤＷＤＭ系统上的传输测试结果。出纤功率Ｐｆ≥２．５ｍＷ＠Ｉｆ＝７５ｍＡ，边模抑制比ＳＭＳＲ＞３５ｄＢ，调制器反向偏压为２．５Ｖ时的消光比为１４ｄＢ。该发射模块在２．５Ｇｂ／ｓＤＷＤＭ系统上进行了传输试验，传输２４０Ｋｍ后无误码，其通道代价≤１ｄＢ＠ＢＥＲ＝１０－１２。 展开更多

关键词 调制器 DWDM系统 光纤通信系统 2.5GB/S

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2.5 Gbit/s用DFB-LD/EA单片集成器件

12

作者 李同宁 金锦炎 +8 位作者 杨新民 王彩玲 刘涛 黄涛 王任凡 吴又生 罗毅 文国鹏 孙长征 《光通信研究》 北大核心 1999年第3期42-46,54,共6页

本文报道了采用全ＭＯＣＶＤ生长的１．５５μｍ单片集成ＤＦＢ－ＬＤ／ＥＡ组件的制作和在ＤＷＤＭ系统上的传输测试结果。出纤功率Ｐｆ≥２．５ｍＷ，Ｉｆ＝７５ｍＡ，边模抑制比ＳＭＳＲ≥３５ｄＢ。调制器反向偏压为２．５Ｖ时的消... 本文报道了采用全ＭＯＣＶＤ生长的１．５５μｍ单片集成ＤＦＢ－ＬＤ／ＥＡ组件的制作和在ＤＷＤＭ系统上的传输测试结果。出纤功率Ｐｆ≥２．５ｍＷ，Ｉｆ＝７５ｍＡ，边模抑制比ＳＭＳＲ≥３５ｄＢ。调制器反向偏压为２．５Ｖ时的消光比为１４ｄＢ；该发射模块在２．５Ｇｂｉｔ／ｓＤＷＤＭ系统上进行传输试验，传输２４０ｋｍ后无误码，其通道代价≤１ｄＢ，ＢＥＲ＝１０－１２。 展开更多

关键词 集成光学 多量子阱激光器 调制器 DWDM系统

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硅基相移啁啾切趾光栅的光谱特性分析 被引量：1

13

作者 陈超毅 余建国 +1 位作者 王任凡 罗颷 《光通信研究》 北大核心 2017年第6期66-70,共5页

硅基相移光栅具有良好的波长选择性。文章通过相移光栅的耦合方程,利用Matlab软件进行仿真,分别讨论了不同相移大小和光栅长度对相移光栅的反射谱的影响;通过引入啁啾和切趾技术达到了拓宽带宽、抑制旁瓣和时延的目的。设计仿真出了一... 硅基相移光栅具有良好的波长选择性。文章通过相移光栅的耦合方程,利用Matlab软件进行仿真,分别讨论了不同相移大小和光栅长度对相移光栅的反射谱的影响;通过引入啁啾和切趾技术达到了拓宽带宽、抑制旁瓣和时延的目的。设计仿真出了一种带宽为0.18nm、时延为-3 795ps/nm的硅基相移啁啾切趾光栅,为波长可控的耦合器、波长滤波器等的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 相移光栅 啁啾系数 切趾技术 耦合模

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DFB半导体激光器中增益耦合型光栅结构的优化 被引量：1

14

作者 李嘉恒 余建国 +3 位作者 陈远祥 李依桐 王任凡 罗飚 《光通信研究》 北大核心 2018年第3期28-31,共4页

分布反馈（DFB）半导体激光器具有结构简单、频谱稳定等优点,在光通信领域具有十分广泛的应用。DFB激光器在大电流条件下容易产生空间烧孔效应,会导致单模特性不稳定。为了抑制空间烧孔效应,文章采用三相移以及节距调节（CPM）与分布耦... 分布反馈（DFB）半导体激光器具有结构简单、频谱稳定等优点,在光通信领域具有十分广泛的应用。DFB激光器在大电流条件下容易产生空间烧孔效应,会导致单模特性不稳定。为了抑制空间烧孔效应,文章采用三相移以及节距调节（CPM）与分布耦合系数（DCC）相结合的CPM-DCC光栅结构对增益耦合系数进行优化。一方面从理论上进行分析,推导出了增益耦合系数的最优值;另一方面从仿真和实验上验证了理论的正确性。结果表明,DFB激光器的阈值电流约为11 mA,边模抑制比达到41dB,显著抑制了空间烧孔效应,极大地提高了激光器阵列的线性指标。 展开更多

关键词 烧孔效应 增益耦合 CPM-DCC光栅结构

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可充电无线传感网络 被引量：1

15

作者 王振 余建国 +2 位作者 祝托 王任凡 罗飚 《光通信研究》 北大核心 2018年第4期66-69,共4页

针对无线传感网络(WSN)中电池能量有限的问题,提出了一种基于低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)算法的支持无线充电的传感网络模型。首先,通过磁谐共振原理构建了传感节点充电与接收功率的模型;然后,用Matlab软件对LEACH算法进行仿真;... 针对无线传感网络(WSN)中电池能量有限的问题,提出了一种基于低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)算法的支持无线充电的传感网络模型。首先,通过磁谐共振原理构建了传感节点充电与接收功率的模型;然后,用Matlab软件对LEACH算法进行仿真;最后,将LEACH算法与无线充电相结合,并在此基础上提出一种仅进行一次分簇的新算法NewLEACH算法。实验结果表明,与传统LEACH算法相比,新算法可以有效提高WSN的生命周期和网络吞吐量。 展开更多

关键词 无线传感网络 无线充电 磁谐共振 LEACH New-LEACH

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上转换单光子探测器的研究及技术进展 被引量：1

16

作者 李依桐 余建国 +2 位作者 李嘉恒 王任凡 罗飚 《光通信技术》 北大核心 2018年第3期17-21,共5页

总结了上转换探测技术的基本原理,对探测器的结构、材料、性能以及前沿应用等方面作了介绍,指出探测器的性能提升、集成化、小型化和非线性材料的多元化等是未来上转换技术发展的新趋势。

关键词 单光子探测 上转换 周期性极化铌酸锂 探测效率 暗计数

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BCB在光电芯片制造中的工艺研究

17

作者 钟行 王任凡 +1 位作者 李林 阳红涛 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期197-200,共4页

BCB树脂具有良好的平坦化特性、电气特性和热稳定性,相比于聚酰亚胺等其他介质,它具有介电常数小,吸水率低,固化温度低和可靠性高等特点,可以用于进行沟槽填充。研究了一种采用BCB介质进行沟道填充的倒台结构脊波导激光器,并且优化了涂... BCB树脂具有良好的平坦化特性、电气特性和热稳定性,相比于聚酰亚胺等其他介质,它具有介电常数小,吸水率低,固化温度低和可靠性高等特点,可以用于进行沟槽填充。研究了一种采用BCB介质进行沟道填充的倒台结构脊波导激光器,并且优化了涂覆,固化以及刻蚀等工艺参数,与采用直台结构的脊波导激光器进行了性能对比,发现利用BCB介质进行沟道填充的芯片,具有更低的阈值电流,更小的串联电阻和热电阻,以及更高的斜率效率,各项技术参数均优于直台结构脊波导激光器。 展开更多

关键词 苯并环丁烯 倒台 沟槽填充 涂覆 固化 等离子刻蚀

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PDM-CO-OFDM系统导频结构研究

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作者 闵平 余建国 +1 位作者 王任凡 罗飚 《光通信技术》 北大核心 2015年第12期38-40,共3页

基于16QAM偏振复用相干探测光正交频分复用(PDM-CO-OFDM)系统做了简要介绍,提出一种新的导频结构来提高PDM-CO-OFDM系统的相位和信道估计,仿真结果显示这种方法对PDM-CO-OFDM系统BER指标有1.2×e-3左右的改善效果。

关键词 相干探测 导频估计 保护子载波

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Improvement of 1.3-μm GaInNAs Vertical Cavity Surface Emitting Lasers Grown by MOVPE

19

作者 岳爱文 沈坤 +1 位作者 石兢 王任凡 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2004年第1期81-83,共3页

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1．3μm量子阱LD的工艺研究和特性分析

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作者 金锦炎 李同宁 +3 位作者 刘涛 李云樵 王任凡 刘自力 《光通信研究》 1995年第2期53-54,共2页

１．３μｍ量子阱ＬＤ的工艺研究和特性分析金锦炎，李同宁，刘涛，李云樵，王任凡，刘自力（武汉电信器件公司）１引言１．３μｍ波长激光器作为光通信光源，正由有致冷向无致冷转化。量子阱激光器阈值电流低、温度特性好，因此是无致... １．３μｍ量子阱ＬＤ的工艺研究和特性分析金锦炎，李同宁，刘涛，李云樵，王任凡，刘自力（武汉电信器件公司）１引言１．３μｍ波长激光器作为光通信光源，正由有致冷向无致冷转化。量子阱激光器阈值电流低、温度特性好，因此是无致冷激光器的最佳选择［１～２］。我们... 展开更多

关键词 量子阱LD 激光器 工艺 半导体激光器件

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