富勒烯有机-无机杂化材料的非共珍三阶非线性光学特性(英文)

1

作者 杨青 闫理贺 +5 位作者 岳娟娟 司金海 陈烽 林天星 侯洵 钱国栋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2756-2760,共5页

采用中心波长800nm、脉宽30fs的超短激光脉冲,通过飞秒光开关技术(Optical Kerr Shutter,OKS)对富勒烯有机-无机杂化材料的飞秒超快非线性特性进行了实验研究.获得270fs的开关时间,所得的富勒烯有机-无机杂化材料的三阶非线性系数χ(3)... 采用中心波长800nm、脉宽30fs的超短激光脉冲,通过飞秒光开关技术(Optical Kerr Shutter,OKS)对富勒烯有机-无机杂化材料的飞秒超快非线性特性进行了实验研究.获得270fs的开关时间,所得的富勒烯有机-无机杂化材料的三阶非线性系数χ(3)约为4.5×10-14esu,比C60分子的三阶非线性系数χ(3)高一个数量级.通过实验测定的光克尔信号强度与激发光和探测光偏振方向夹角的依赖关系表明:30fs的超短激光脉冲激发富勒烯有机-无机杂化材料的克尔信号主要是源于光诱导双折射效应,而非用200fs的超短激光脉冲时来自瞬态栅的自衍射效应. 展开更多

关键词 富勒烯 飞秒激光脉冲 超快非线性

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CS_2飞秒超快非线性特性的实验研究

2

作者 杨青 林天星 +2 位作者 司金海 陈烽 侯洵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3130-3132,共3页

采用中心波长800nm、脉宽30fs的超短激光脉冲,通过飞秒光开关技术对CS2的飞秒超快非线性特性进行了实验研究.在探测光强与抽运光强比为1∶10时,得到了较理想的光克尔时间分辨曲线.通过实验测定的光克尔信号强度与激发光和探测光偏振方... 采用中心波长800nm、脉宽30fs的超短激光脉冲,通过飞秒光开关技术对CS2的飞秒超快非线性特性进行了实验研究.在探测光强与抽运光强比为1∶10时,得到了较理想的光克尔时间分辨曲线.通过实验测定的光克尔信号强度与激发光和探测光偏振方向夹角的依赖关系表明:30fs的超短激光脉冲激发CS2的克尔信号主要是源于光诱导双折射效应,而非用200fs的超短激光脉冲时来自瞬态栅的自衍射效应. 展开更多

关键词 CS2 飞秒激光脉冲 超快非线性

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二维非线性光限幅材料研究进展 被引量：7

3

作者 董宁宁 刘强虎 王俊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第13期1-15,共15页

随着激光技术的迅速发展,激光武器装备日益增多,人眼、光电探测设备和光学系统等越来越多地暴露在强激光环境中,极易受到激光的攻击,激光防护技术变得越来越重要。介绍了激光防护技术的基本概念,总结了几种激光防护方案的优缺点,阐述了... 随着激光技术的迅速发展,激光武器装备日益增多,人眼、光电探测设备和光学系统等越来越多地暴露在强激光环境中,极易受到激光的攻击,激光防护技术变得越来越重要。介绍了激光防护技术的基本概念,总结了几种激光防护方案的优缺点,阐述了基于非线性光学原理的激光防护技术(光限幅技术)的机理。结合国内外研究进展,重点介绍了石墨烯、过渡金属硫化物和黑磷等典型二维半导体非线性光学材料在激光防护方面的应用及其研究进展。 展开更多

关键词 材料 超快非线性光学 非线性光学材料 脉冲激光 薄膜光学特性

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硫系玻璃光波导研究进展 被引量：5

4

作者 陈昱 沈祥 +7 位作者 徐铁峰 张巍 陈芬 李军 宋宝安 戴世勋 聂秋华 王占山 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2011年第11期52-59,共8页

硫系玻璃具有超高的非线性折射率、超快的非线性响应、超低的双光子吸收和独特的光敏特性等品质,成为一种新型全光信号处理的理想材料。简介了硫系玻璃材料的基本特性,回顾了硫系玻璃光波导研究历程及其在非线性方面的应用,并对其发展... 硫系玻璃具有超高的非线性折射率、超快的非线性响应、超低的双光子吸收和独特的光敏特性等品质,成为一种新型全光信号处理的理想材料。简介了硫系玻璃材料的基本特性,回顾了硫系玻璃光波导研究历程及其在非线性方面的应用,并对其发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 集成光学 光波导 硫系玻璃 超快非线性光学

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超快生物光子学(特邀)

5

作者 张宏飞 施可彬 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期134-148,共15页

讨论了超快生物光子学在生物体系中的应用及发展。重点介绍了超快光学技术如何被应用于探测生物体系中发生在皮秒至飞秒时间尺度上的重要过程,通过结合先进的显微成像技术,超快测量方法不仅实现了高时间分辨率,还可以实现高空间分辨率,... 讨论了超快生物光子学在生物体系中的应用及发展。重点介绍了超快光学技术如何被应用于探测生物体系中发生在皮秒至飞秒时间尺度上的重要过程,通过结合先进的显微成像技术,超快测量方法不仅实现了高时间分辨率,还可以实现高空间分辨率,这使得实时观察生物分子在超快时间尺度上的动态行为成为可能,对深入理解生物分子的功能和机制至关重要。从超快时间分辨率、超高时空分辨率和超快非线性光谱技术三个方面介绍了超快探测方法与生物光子学的交叉应用。 展开更多

关键词 超快探测 生物超快过程 超分辨成像 超快非线性光谱技术

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二维材料非线性光学及超快动力学研究进展

6

作者 王艳 董宁宁 王俊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期425-453,共29页

二维材料因其在物理、化学、生物和能源等领域中的潜在应用受到了人们的广泛关注,二维材料的非线性光学效应已成为一个重要的研究内容。总结了几种二维材料的制备方法及其优缺点,阐述了二维材料非线性光学的基本原理,介绍了多种二维材... 二维材料因其在物理、化学、生物和能源等领域中的潜在应用受到了人们的广泛关注,二维材料的非线性光学效应已成为一个重要的研究内容。总结了几种二维材料的制备方法及其优缺点,阐述了二维材料非线性光学的基本原理,介绍了多种二维材料的非线性光学特性的测试手段。重点介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所在二维材料非线性光学特性方面的研究进展,总结了其在调Q/锁模、激光防护和光调制等方面的应用,分析了当前二维材料面临的挑战和机遇。 展开更多

关键词 非线性光学 二维材料 超快非线性光学 脉冲激光 超快载流子动力学

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基于激光成丝的太赫兹时域光谱系统研究综述 被引量：5

7

作者 徐强 苏强 +3 位作者 鲁丹 张楠 张杨 刘伟伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期110-129,共20页

太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种使用相干探测的频谱分析手段。THz-TDS系统集太赫兹波发射器与探测器于一体,通过相干探测,可以同时获取太赫兹脉冲的电场强度和相位信息,广泛用于生物、材料、安检等领域。超快激光成丝产生太赫兹波... 太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种使用相干探测的频谱分析手段。THz-TDS系统集太赫兹波发射器与探测器于一体,通过相干探测,可以同时获取太赫兹脉冲的电场强度和相位信息,广泛用于生物、材料、安检等领域。超快激光成丝产生太赫兹波是当前产生宽频谱、高强度太赫兹辐射的一个重要途径。文章详细介绍了超快激光成丝辐射太赫兹波的主流物理机制以及增强、调控太赫兹波的主要方法,阐述了基于激光成丝的THz-TDS系统的探测原理和探测手段。 展开更多

关键词 太赫兹技术 超快非线性光学 激光成丝 太赫兹时域光谱 太赫兹调控

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全保偏被动同步的双色锁模光纤激光器的实验研究 被引量：5

8

作者 江云峰 武佳美 +2 位作者 郝强 黄坤 曾和平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期234-237,共4页

设计并搭建了被动全光同步的全保偏光纤激光系统,该系统能够长时稳定输出时域精确同步的双色超快脉冲。被动同步系统包含两台基于非线性放大环形镜锁模的掺铒与掺镱全保偏光纤激光振荡器,采用主从注入式整体结构,借助注入脉冲在从激光... 设计并搭建了被动全光同步的全保偏光纤激光系统,该系统能够长时稳定输出时域精确同步的双色超快脉冲。被动同步系统包含两台基于非线性放大环形镜锁模的掺铒与掺镱全保偏光纤激光振荡器,采用主从注入式整体结构,借助注入脉冲在从激光谐振腔中引入的非对易非线性相移,获得了自适应同步的锁模脉冲输出。通过优化主激光注入脉冲能量和从激光器腔内滤波带宽等实验参数,获得了长达26 mm的腔长失配容忍度。该脉冲同步系统具有结构简单、即插即用、稳定性好、保偏输出等优点。 展开更多

关键词 锁模激光器 光纤激光器 超快非线性光学

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基于光丝阵列的太赫兹辐射增强方法 被引量：5

9

作者 鲁丹 苏强 +4 位作者 齐鹏飞 徐强 张楠 林列 刘伟伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期222-226,共5页

基于飞秒激光光丝阵列,从实验上实现了太赫兹(THz)辐射的增强。结果表明,使用阶跃型相位板产生光丝阵列,在相同飞秒脉冲能量下,相比于单光丝情况,光丝阵列辐射THz信号强度被增强,且THz信号强度与光丝数目成正比。当入射能量为5.8mJ时,8... 基于飞秒激光光丝阵列,从实验上实现了太赫兹(THz)辐射的增强。结果表明,使用阶跃型相位板产生光丝阵列,在相同飞秒脉冲能量下,相比于单光丝情况,光丝阵列辐射THz信号强度被增强,且THz信号强度与光丝数目成正比。当入射能量为5.8mJ时,8根光丝时辐射的THz能量为31.73nJ,辐射效率为5.47×10^-6。所提方法有望解决飞秒激光辐射THz过程中的能量饱和问题。 展开更多

关键词 超快非线性光学 激光成丝 等离子体 太赫兹

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基于折叠式超快非线性干涉仪的全光码型转换理论和实验研究 被引量：5

10

作者 李达 张新亮 黄德修 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期2223-2228,共6页

码型转换是实现非归零(NRZ)信号全光时钟恢复的关键技术.提出了一种基于折叠式超快非线性干涉仪的全光NRZ到伪归零(PRZ)信号转换的新型方案.基于半导体光放大器的分段模型和超快非线性干涉仪的传输函数,建立了该方案的理论分析模型,数... 码型转换是实现非归零(NRZ)信号全光时钟恢复的关键技术.提出了一种基于折叠式超快非线性干涉仪的全光NRZ到伪归零(PRZ)信号转换的新型方案.基于半导体光放大器的分段模型和超快非线性干涉仪的传输函数,建立了该方案的理论分析模型,数值模拟了不同速率下的码型转换过程.实验实现了稳定的10,20和40Gbit/s的NRZ到PRZ信号的码型转换,分析了影响码型转换输出特性的因素,理论分析结果与实验结果基本符合. 展开更多

关键词 超快非线性干涉仪 半导体光放大器 全光码型转换

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超低功率自启动且色散平衡的光纤锁模激光器

11

作者 李怡 邱文栋 +1 位作者 邢思达 侯霞 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第17期262-271,共10页

低腔损、低自启动功率、稳定且色散平衡的光纤激光器是实现后续放大、压缩和外场实验应用的必要条件。结合理论分析和数值模拟方法,详细阐述了移相器在激光器自启动中的关键作用,以及增益光纤掺杂浓度与激光启动阈值的关系,进而得出了... 低腔损、低自启动功率、稳定且色散平衡的光纤激光器是实现后续放大、压缩和外场实验应用的必要条件。结合理论分析和数值模拟方法,详细阐述了移相器在激光器自启动中的关键作用,以及增益光纤掺杂浓度与激光启动阈值的关系,进而得出了降低自启阈值的条件。基于理论结果,利用光纤非线性增益环形镜结构,搭建了腔损极低且近零色散的锁模激光器振荡器,实现了60 mW的超低自启动功率和最低30 mW的稳定工作功耗,验证了理论结果。为适应更多实验环境,搭建包含可调波片的分离器件结构的非线性放大环镜,来确保激光器能够自启动,并加入压电陶瓷和光电调制器,使该激光器具备稳定至国际时频标准的能力。该激光器的自启动功率为160 mW,维持锁定功率仅为16 mW。 展开更多

关键词 锁模激光器 激光光纤 超快非线性光学 光纤放大器和振荡器

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气体高次谐波产生中的角动量守恒 被引量：3

12

作者 董嘉豪 梁青青 +1 位作者 许亮 刘一 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第15期352-361,共10页

随着激光技术的迅猛发展,超快光学已经成为现代物理学研究中一个非常重要的前沿领域。高次谐波作为产生超短激光脉冲的重要手段之一,在近十年内快速发展。本文综述了气体高次谐波产生过程中存在的自旋角动量守恒、轨道角动量守恒、自旋... 随着激光技术的迅猛发展,超快光学已经成为现代物理学研究中一个非常重要的前沿领域。高次谐波作为产生超短激光脉冲的重要手段之一,在近十年内快速发展。本文综述了气体高次谐波产生过程中存在的自旋角动量守恒、轨道角动量守恒、自旋-轨道相互作用以及由此引出的新奇物理现象,总结了现阶段研究所存在的部分空白与挑战。将结构光场应用于高次谐波领域极大地丰富了人们研究光与物质相互作用的手段,为光学操控和强场物理带来了新的机遇。 展开更多

关键词 物理光学 谐波产生与混频 强场过程 超快非线性光学 角动量守恒 自旋-轨道相互作用

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40Gb/s超快非线性干涉仪的实验分析 被引量：3

13

作者 王卓然 于晋龙 +1 位作者 王新兵 杨恩泽 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期987-992,共6页

全光非线性开关是全光3R再生的关键技术。在对一种全光开关[超快非线性干涉仪(UNI)]的传输函数进行分析后,得到了超快非线性干涉仪窗口的数学描述。在此基础上通过实验得到了40Gb/s的全光开关。并结合实验条件,具体分析了影响超快非线... 全光非线性开关是全光3R再生的关键技术。在对一种全光开关[超快非线性干涉仪(UNI)]的传输函数进行分析后,得到了超快非线性干涉仪窗口的数学描述。在此基础上通过实验得到了40Gb/s的全光开关。并结合实验条件,具体分析了影响超快非线性干涉仪开关窗口的几个因素:增加半导体光放大器(SOA)的注入电流,增大控制脉冲的平均功率和调节连续光功率到最佳值,都能有效地改善输出窗口的形状和消光比,并对这种现象在理论上进行了初步分析。可以利用上述结论指导超快非线性干涉仪实验,从而使超快非线性干涉仪系统得到最大程度的优化。 展开更多

关键词 光电子学 全光开关 超快非线性干涉仪 半导体光放大器 开关窗口

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半导体光放大器亚皮秒量级超快动态特性的研究 被引量：3

14

作者 蒋中 张新亮 黄德修 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期4713-4719,共7页

通过考虑脉冲频谱的增益色散,提出了一个分析亚皮秒光脉冲在半导体光放大器(SOA)中传输的新思路.分别对超快光脉冲在时域和频域内进行离散化,建立了一个更为合理的传输数值模型.基于该模型,观察到了脉冲频谱的明显漂移,并探讨了漂移量... 通过考虑脉冲频谱的增益色散,提出了一个分析亚皮秒光脉冲在半导体光放大器(SOA)中传输的新思路.分别对超快光脉冲在时域和频域内进行离散化,建立了一个更为合理的传输数值模型.基于该模型,观察到了脉冲频谱的明显漂移,并探讨了漂移量与脉冲载波波长、脉冲能量、脉冲宽度、SOA长度和注入电流等外部条件之间的关系,从理论上解释了文献没有证实的实验结果.同时,基于交叉增益调制原理,利用双光束结构,描述了载流子加热、光谱烧孔效应和双光子吸收等非线性效应引起的增益压缩.理论分析的结果为改善SOA的动态特性提供了指导. 展开更多

关键词 半导体光放大器 超快非线性效应 增益色散性

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输入光特性对超快非线性干涉仪开关窗口的影响 被引量：2

15

作者 王卓然 于晋龙 +2 位作者 袁国慧 王新兵 杨恩泽 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期302-306,共5页

就超快非线性干涉仪(UNI)的输入光特性对其开关窗口的影响进行了数值模拟和实验研究,输入光包括控制光脉冲和探测光脉冲。在数值模拟中,调节控制光脉冲和探测光脉冲的功率及脉宽,功率越高和脉宽越窄,窗口的形状越好。在调节过程中发现... 就超快非线性干涉仪(UNI)的输入光特性对其开关窗口的影响进行了数值模拟和实验研究,输入光包括控制光脉冲和探测光脉冲。在数值模拟中,调节控制光脉冲和探测光脉冲的功率及脉宽,功率越高和脉宽越窄,窗口的形状越好。在调节过程中发现控制光脉冲和探测光脉冲都存在一个最佳的功率点使窗口的形状达到最优。如果继续增大控制光脉冲功率,会使窗口的顶部倾斜,窗口形状恶化;而继续增大探测光脉冲功率,窗口的消光比开始下降。在数值模拟的基础上进行了10 Gb/s的超快非线性干涉仪全光开关实验,在实验中用连续光代替探测光脉冲以观察窗口形状。通过改变控制光脉冲和连续光功率来验证它们对超快非线性干涉仪开关窗口的影响。实验表明,应选用短而强的控制光脉冲和最优功率点的连续光,这与模拟结果吻合。 展开更多

关键词 光纤通信技术 超快非线性干涉仪 半导体光放大器 交叉相位调制 开关窗口

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基于UNI开关的40GHz注入锁模全光时钟提取实验 被引量：1

16

作者 王耀天 于晋龙 +3 位作者 李亚男 王卓然 吕捷 杨恩泽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1294-1298,共5页

基于超快非线性干涉仪UNI开关具有超过40 Gbit/s的开关速度,提出一种在锁模环形腔内利用UNI开关进行时钟提取的新方案.按此方案进行实验,对40 Gbit/s伪随机信号进行时钟提取,得到了清晰稳定的时钟脉冲.与利用SOA的交叉增益调制注入锁模... 基于超快非线性干涉仪UNI开关具有超过40 Gbit/s的开关速度,提出一种在锁模环形腔内利用UNI开关进行时钟提取的新方案.按此方案进行实验,对40 Gbit/s伪随机信号进行时钟提取,得到了清晰稳定的时钟脉冲.与利用SOA的交叉增益调制注入锁模时钟提取方案相比,在此方案中注入到SOA的信号功率仅0.5 dBm,降低了7 dB左右,对SOA的运行更安全. 展开更多

关键词 光纤通信技术 40 GHz时钟提取 全光3R 超快非线性干涉仪 半导体光放大器 交叉相位调制

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时间透镜的原理、应用以及性能和发展(英文) 被引量：1

17

作者 梁生 王向凯 +4 位作者 刘子豪 盛新志 王颖 吴重庆 娄淑琴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2970-2980,共11页

时间透镜基于时空二元性原理,近年来得到快速发展与广泛应用。时间透镜的发展源自光电子学中工程技术需求和理论发展的双重动力。给出了时间透镜作为超快光学仪器发展历程的综述。对相位调制器、和频产生、交叉相位调制以及四波混频等... 时间透镜基于时空二元性原理,近年来得到快速发展与广泛应用。时间透镜的发展源自光电子学中工程技术需求和理论发展的双重动力。给出了时间透镜作为超快光学仪器发展历程的综述。对相位调制器、和频产生、交叉相位调制以及四波混频等当前时间透镜的主要实现方案的原理和性能进行了分析和数学描述。相应地,分析了不同实现方案的原理限制以及应用中面临的问题。接下来,将脉冲放大和时频域转换用于超快脉冲检测作为最有代表性的应用进行了说明,其中,对最重要的技术指标分辨率和记录长度进行了定量分析。最后,对一些超快非线性光学原理,如金属纳米结构中表面等离子体激元增强的二阶和三阶光学非线性、石墨烯中强三阶光学非线性导致的四波混频,作为时间透镜发展的潜在机会进行了理论和技术讨论。 展开更多

关键词 时间透镜 时空二元性 时间成像 超快非线性光学 超快光信号处理

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不同抽运波形条件下参量荧光对信噪比的影响 被引量：1

18

作者 王波鹏 粟敬钦 +7 位作者 曾小明 周凯南 王晓东 左言磊 王逍 郭仪 朱启华 景峰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期190-195,共6页

光参量啁啾脉冲放大器(OPCPA)是现阶段最常用的超短超强脉冲放大器之一。参量荧光是OPCPA的本征量子噪声,其形成的脉冲底座会大大降低输出信号脉冲的信噪比。采用数值模拟的方法,研究了不同脉宽比和抽运波形条件下参量荧光的演化规律及... 光参量啁啾脉冲放大器(OPCPA)是现阶段最常用的超短超强脉冲放大器之一。参量荧光是OPCPA的本征量子噪声,其形成的脉冲底座会大大降低输出信号脉冲的信噪比。采用数值模拟的方法,研究了不同脉宽比和抽运波形条件下参量荧光的演化规律及其对信噪比的影响。计算结果表明,在增益一定的情况下,随着脉宽比的增大,信噪比与效率-带宽积都呈先增大后减小的趋势。存在一个最佳脉宽比,使得两者同时达到最大。脉宽比小于此最佳值时,随着超高斯抽运光波形阶数的增大,信噪比减小而效率-带宽积增大;脉宽比大于此最佳值时,随着超高斯抽运光波形阶数的增大,信噪比增大而效率-带宽积减小。 展开更多

关键词 激光光学 荧光 光参量振荡器与放大器 超快非线性光学 脉冲

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基于非线性效应的光学逻辑门研究 被引量：1

19

作者 惠战强 《现代电子技术》 2008年第15期152-154,共3页

光逻辑门是未来全光网络中光信息处理的核心元件,它可以实现高速光包交换,全光地址识别,数据编码,奇偶校验,信号再生等功能。介绍了几种基于非线性效应的全光逻辑门,分析了它们的系统结构和工作原理,并对各自的特点进行了比较,指出光逻... 光逻辑门是未来全光网络中光信息处理的核心元件,它可以实现高速光包交换,全光地址识别,数据编码,奇偶校验,信号再生等功能。介绍了几种基于非线性效应的全光逻辑门,分析了它们的系统结构和工作原理,并对各自的特点进行了比较,指出光逻辑门在未来的发展方向及应用领域。 展开更多

关键词 半导体光放大器 太赫兹光非对称解复用器 马赫-曾得干涉仪 超快非线性干涉仪

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几种全光逻辑门浅析 被引量：1

20

作者 惠战强 《光机电信息》 2008年第6期44-48,共5页

全光逻辑门是实现高速光分组交换、全光地址识别、数据编码、奇偶校验、信号再生、光计算和未来高速大容量全光信号处理的关键器件,本文介绍了几种基于半导体光放大器非线性效应的全光逻辑门,分析了它们的系统结构和工作原理,并对各自... 全光逻辑门是实现高速光分组交换、全光地址识别、数据编码、奇偶校验、信号再生、光计算和未来高速大容量全光信号处理的关键器件,本文介绍了几种基于半导体光放大器非线性效应的全光逻辑门,分析了它们的系统结构和工作原理,并对各自的特点进行了比较,展望了光逻辑门在未来的发展方向。 展开更多

关键词 半导体光放大器 太赫兹光非对称解复用器 马赫一曾得尔干涉仪 超快非线性干涉仪

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