薄膜铌酸锂声光调制器的研究进展(特邀)

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作者 黄继莹 万磊 +2 位作者 陈承渝 陈玉萍 李朝晖 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第11期71-83,共13页

声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点,成为微波到光波高效转换的关键技术。总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展,重点关注其在微波光子信息处理领域的应用。首先,介绍了薄膜铌酸锂声光调... 声表面波驱动的片上集成声光调制器因其体积小、高效率、低能耗、易集成等优点,成为微波到光波高效转换的关键技术。总结了薄膜铌酸锂声光调制器的最新研究进展,重点关注其在微波光子信息处理领域的应用。首先,介绍了薄膜铌酸锂声光调制器的基本原理。然后,回顾了近些年来薄膜铌酸锂声光调制器的关键研究成果,包括调制速度、调制效率、光机耦合系数等性能指标的提升和优化。最后,还探讨了薄膜铌酸锂声光调制器在滤波器、声光频移与激光雷达、隔离器、微波-光波转换方面的应用潜力,并对片上声光调制器的未来研究趋势进行了简单的展望。 展开更多

关键词 薄膜铌酸锂 声光调制 光机耦合 微波-光波转换

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少模光纤中受激布里渊散射的慢光 被引量：2

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作者 李丽君 侯尚林(指导) +4 位作者 雷景丽 王道斌 李晓晓 王慧琴 曹明华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期137-145,共9页

利用全矢量有限元法计算了少模光纤中模内和模间受激布里渊散射各模式布里渊频移和布里渊增益谱,模拟了泵浦功率、有效传输长度及脉冲宽度对各模式慢光时间延迟量、脉冲展宽因子的影响.模拟结果表明:少模光纤中不同传输模式产生的受激... 利用全矢量有限元法计算了少模光纤中模内和模间受激布里渊散射各模式布里渊频移和布里渊增益谱,模拟了泵浦功率、有效传输长度及脉冲宽度对各模式慢光时间延迟量、脉冲展宽因子的影响.模拟结果表明:少模光纤中不同传输模式产生的受激布里渊散射慢光特性不同,输入泵浦功率及有效传输长度越大,各模式的慢光时延量、展宽越大,且当输入泵浦功率相同时,模内的慢光时延量、展宽因子均大于模间的.优化参数可得,在输入泵浦功率为0.5W,光纤有效长度为1km的条件下,LP01-LP01、LP11-LP11及LP01-LP11模式的时间延迟量分别为643.7ns、362.6ns和213.2ns,其展宽因子分别为1.346、1.207和1.126. 展开更多

关键词 少模光纤 受激布里渊散射 慢光 展宽因子 声光耦合

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全光纤保偏声光调制器的研究与应用 被引量：1

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作者 徐曜 裴丽 +1 位作者 李卓轩 刘超 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第4期496-499,共4页

全光纤保偏声光调制器(PAOM)是光传感和光通信系统的重要组成部分。理论分析了全光纤保偏声光调制器两正交偏振轴的光能量转换机理及耦合效率,讨论了在扭转声波作用下,两种全光纤保偏声光调制器的结构和调制原理。最后讨论了这种调制器... 全光纤保偏声光调制器(PAOM)是光传感和光通信系统的重要组成部分。理论分析了全光纤保偏声光调制器两正交偏振轴的光能量转换机理及耦合效率,讨论了在扭转声波作用下,两种全光纤保偏声光调制器的结构和调制原理。最后讨论了这种调制器在温度、应变及气体检测中的应用,并讨论了其优缺点。 展开更多

关键词 声光调制器 能量耦合效率 扭转声波 传感器

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宽频调谐的光纤耦合声光调制系统

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作者 陈江 阮军 +3 位作者 刘丹丹 王心亮 王鑫 张首刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期69-75,共7页

采用双次通过声光调制器和"猫眼"结构,消除频率调制带来的光路偏转并增大激光频率的调谐范围,使用射频驱动功率反馈调节法实现了激光功率的稳定.理论计算和实验验证表明,选择焦距为40mm透镜方案,激光频率调谐在160 MHz时,系... 采用双次通过声光调制器和"猫眼"结构,消除频率调制带来的光路偏转并增大激光频率的调谐范围,使用射频驱动功率反馈调节法实现了激光功率的稳定.理论计算和实验验证表明,选择焦距为40mm透镜方案,激光频率调谐在160 MHz时,系统整体光纤耦合效率达到了56.8%.在保证系统光利用率大于15%时,系统的有效频率调谐范围为100 MHz.通过功率稳定系统,在频率调谐60 MHz的变化范围内,输出光功率波动控制在±0.07%以内并能保持长期稳定工作. 展开更多

关键词 声光调制 光纤耦合 耦合效率 频率调谐 功率稳定

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光子晶体少模光纤中受激布里渊散射的慢光研究

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作者 李丽君 谭小东 《光通信技术》 2021年第9期49-53,共5页

为进一步提高通信系统的传输容量,采用全矢量有限元法对光子晶体少模光纤进行优化,计算了光子晶体少模光纤中受激布里渊散射(SBS)各模式的光场分布及有效模场面积,模拟了泵浦功率对LP01模和LP11模的慢光延时及展宽因子的影响。结果表明:... 为进一步提高通信系统的传输容量,采用全矢量有限元法对光子晶体少模光纤进行优化,计算了光子晶体少模光纤中受激布里渊散射(SBS)各模式的光场分布及有效模场面积,模拟了泵浦功率对LP01模和LP11模的慢光延时及展宽因子的影响。结果表明:SBS阈值随光纤有效长度的增加而逐渐减小;相同条件下,LP01模的SBS阀值小于LP11模的SBS阀值,但LP01模的慢光延时大于LP11模;两模式的慢光延时及展宽因子随输入泵浦功率增加而线性增大。优化输入泵浦功率可得LP01模和LP11模的慢光延时分别为881 ns和533 ns,对应的展宽因子分别为1.453和1.293。 展开更多

关键词 声光耦合 光子晶体少模光纤 慢光 空分复用 受激布里渊散射

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光纤布拉格光栅型全光纤声光调制器的特性研究 被引量：12

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作者 刘超 裴丽 +4 位作者 李卓轩 宁提纲 高嵩 康泽新 孙将 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期173-179,共7页

将光纤光栅的傅里叶模式耦合理论应用于光纤布拉格光栅型全光纤声光调制器的理论分析中.与现有的分析方法相比,该模型算法简单、求解容易,能够快速有效地获得调制器的传输特性.基于该模型,理论分析了超声波频率及声致应变幅度对调制器... 将光纤光栅的傅里叶模式耦合理论应用于光纤布拉格光栅型全光纤声光调制器的理论分析中.与现有的分析方法相比,该模型算法简单、求解容易,能够快速有效地获得调制器的传输特性.基于该模型,理论分析了超声波频率及声致应变幅度对调制器特性的影响.仿真结果表明,该调制器反射谱的主反射峰与次反射峰的波长间隔与超声波频率成正比,反射峰的反射率随着声致应变幅度的改变而发生周期性的变化.另外,在同一声致应变幅度下,低频超声波调制的光栅反射中存在更多的次反射,光栅反射能量的周期性变化更加明显.实验中,使用频率为885.5kHz的超声波对光纤布拉格光栅进行调制.实验结果与仿真结果相一致. 展开更多

关键词 声光调制 光纤布拉格光栅 傅里叶模式耦合理论 光谱特性

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侧面抽运(Tm,Ho):YLF晶体传导冷却百纳秒脉冲激光器 被引量：7

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作者 蔡宇航 张俊旋 +4 位作者 陈晓 宋铁强 刘继桥 陈卫标 朱小磊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第13期54-60,共7页

针对基于航空和航天平台的激光雷达对2μm波段激光源的特殊需求,设计一种声光调Q、传导冷却(Tm,Ho)∶YLF晶体和波长为2051 nm的激光器。在4腔镜8字形环形谐振腔结构中,采用自主设计的侧面抽运楔形镜波导光学耦合系统实现均匀抽运(Tm,Ho)... 针对基于航空和航天平台的激光雷达对2μm波段激光源的特殊需求,设计一种声光调Q、传导冷却(Tm,Ho)∶YLF晶体和波长为2051 nm的激光器。在4腔镜8字形环形谐振腔结构中,采用自主设计的侧面抽运楔形镜波导光学耦合系统实现均匀抽运(Tm,Ho)∶YLF晶体,从而实现高光束质量、百纳秒脉宽和2051 nm波长的调Q脉冲激光的稳定输出。当激光器的输出重复频率为1 Hz时,最高单脉冲能量达到141 mJ,脉冲宽度约为103 ns,此时光-光转换效率达到4.3%,实验测得光束质量因子在x和y方向上分别为1.22和1.08。 展开更多

关键词 激光器 侧面抽运 (Tm Ho)∶YLF晶体 声光调Q 楔形镜耦合系统

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准共线集成声光模式转换器的性能分析与设计 被引量：3

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作者 吕敏 崔建民 +2 位作者 刘维 崔芳 孙雨南 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期662-665,共4页

报道了一种SiO2 薄膜声波导和Ti∶LiNbO3 光波导之间存在一个角度的准共线的模式转换器结构,利用波导模式分析导出薄膜声波导的宽度限制;利用模式耦合理论得出了声光模式转换特性和耦合系数的加权形式 实现了对耦合系数的加权,较好地抑... 报道了一种SiO2 薄膜声波导和Ti∶LiNbO3 光波导之间存在一个角度的准共线的模式转换器结构,利用波导模式分析导出薄膜声波导的宽度限制;利用模式耦合理论得出了声光模式转换特性和耦合系数的加权形式 实现了对耦合系数的加权,较好地抑制了旁瓣 在综合考虑旁瓣和线宽的条件下,设计了这种TE/TM声光模式转换器,其旁瓣为-16. 8dB, -3dB线宽和-10dB线宽分别为1. 37nm和2. 31nm。 展开更多

关键词 光通信 声光模式转换器 加权耦合 旁瓣

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声光调制光纤器件及其应用 被引量：2

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作者 阳莎 瞿荣辉 +3 位作者 刘锐 韩泽华 蔡海文 方祖捷 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2006年第1期67-70,共4页

综述了近年来光纤中声光耦合的研究及其一些应用。由PZT产生的弹性声波在光纤上传播,导致光纤周期性的微弯,引起光纤内模式耦合。其作用类似于长周期光栅,但又因为声波的频率、振幅随着施加的RF信号的频率和振幅的改变而改变,因而相对... 综述了近年来光纤中声光耦合的研究及其一些应用。由PZT产生的弹性声波在光纤上传播,导致光纤周期性的微弯,引起光纤内模式耦合。其作用类似于长周期光栅,但又因为声波的频率、振幅随着施加的RF信号的频率和振幅的改变而改变,因而相对长周期光栅来讲有着灵活、可调的优点。根据声波对光纤共振波长的调谐特性,可以做出很多性能优异的光器件,如频移器,窄带和超宽带的可调滤波器,可调光衰减器,光开关等。 展开更多

关键词 声光耦合 频移器 可调滤波器 光衰减器

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声光布拉格衍射的研究及其应用 被引量：2

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作者 潘营利 《河南科学》 2015年第12期2127-2130,共4页

根据声光相互作用的方式,从量子理论上解释了布拉格衍射,并得到声光偏转角的公式,利用耦合理论得到衍射效率解析式.通过实验分析了影响衍射光强和偏转角的因素,为声光偏转技术的研究和理论的应用提供了一定的依据.

关键词 声光效应 布拉格衍射 衍射效率 耦合理论

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LD抽运锁模Nd:YAG激光器研究 被引量：2

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作者 黎章 袁易君 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期298-302,共5页

利用Cr^(4+):YAG和声光锁模器联合对光纤耦合LD抽运Nd:YAG激光器进行主被动锁模,比较和分析了Cr^(4+):YAG被动锁模,声光锁模器主动锁模及两者联合主被动锁模三种情况下平均输出功率的特性,结果表明主被动联合锁模克服了主动锁模稳定性... 利用Cr^(4+):YAG和声光锁模器联合对光纤耦合LD抽运Nd:YAG激光器进行主被动锁模,比较和分析了Cr^(4+):YAG被动锁模,声光锁模器主动锁模及两者联合主被动锁模三种情况下平均输出功率的特性,结果表明主被动联合锁模克服了主动锁模稳定性差、被动锁模输出功率低、锁模不完全的缺点,得到幅值和能量抖动小于±6%、锁模深度100%、脉宽小于410ps、输出平均功率290mW的绿光锁模脉冲。 展开更多

关键词 激光技术 主被动锁模 Cr^4:YAG 声光锁模器 光纤耦合

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新型声光波导调制器中声波导厚度的设计理论

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作者 宁继平 王俊涛 +4 位作者 赵勇 刘璟 韩群 周雷 高志伟 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第5期721-723,727,共4页

介绍了一种新型的声光波导调制器,针对声光波导调制器中声波导厚度的大小影响在其中传播的声表面波速度从而影响调制器的开关速度的问题,提出了一种声波导厚度设计的理论模型。在该理论模型下,用matlab软件计算了以Y切Z传LiNbO3为衬底,... 介绍了一种新型的声光波导调制器,针对声光波导调制器中声波导厚度的大小影响在其中传播的声表面波速度从而影响调制器的开关速度的问题,提出了一种声波导厚度设计的理论模型。在该理论模型下,用matlab软件计算了以Y切Z传LiNbO3为衬底,在其表面镀Z切X传ZnO声波导的声光波导调制器,得到了声表面波波速与声波导厚度的关系,为调制器中声波导的设计提供了依据。 展开更多

关键词 声光波导调制器 声表面波(SAW) 声波导 机电耦合系数

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基于偏振模式转换的声光陀螺研究

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作者 路书祥 陈淑芬 +2 位作者 付雷 邹正锋 孟彦彬 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期85-89,共5页

提出一种基于偏振模式转换的声光陀螺,分析其原理与结构并对该陀螺进行实验测试。静态测试结果表明,当声光作用长度为15mm,声表面波输入功率为100mW,频率为168.201MHz时,偏振模式转化效率为80.02%。在偏置条件下进行旋转测试,得到输出... 提出一种基于偏振模式转换的声光陀螺,分析其原理与结构并对该陀螺进行实验测试。静态测试结果表明,当声光作用长度为15mm,声表面波输入功率为100mW,频率为168.201MHz时,偏振模式转化效率为80.02%。在偏置条件下进行旋转测试,得到输出电压随陀螺转速呈线性变化的曲线,其灵敏度约为1mV/[(°)/s]。偏振型声光陀螺保留声表面波陀螺体积小、成本低等优点,而在灵敏度上有大幅提高。 展开更多

关键词 陀螺 声光耦合 偏振 声表面波

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有限元人工透射法对权重耦合AOTF的计算

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作者 朱月红 齐海 贾丽萍 《河北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第1期40-42,共3页

用有限元人工透射法计算权重耦合的可调谐声光滤波器(AOTF).计算过程中,考虑了2种权重函数:余弦函数和高斯函数;同时给出了AOTF滤波响应特性的数值计算结果.通过比较,可以得出具有高斯权重耦合函数的AOTF的TE-TM模转换滤波响应比具有余... 用有限元人工透射法计算权重耦合的可调谐声光滤波器(AOTF).计算过程中,考虑了2种权重函数:余弦函数和高斯函数;同时给出了AOTF滤波响应特性的数值计算结果.通过比较,可以得出具有高斯权重耦合函数的AOTF的TE-TM模转换滤波响应比具有余弦权重函数的AOTF的TE-TM模转换滤波响应更好.结果与其他文献能很好得吻合,说明该方法能有效地模拟计算AOTF. 展开更多

关键词 有限元 人工透射边界 声光可调谐滤波器 权重耦合 模转换

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全光纤AOTF的发展与应用 被引量：2

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作者 薛时光 吴亚明 肖彦萍 《光纤与电缆及其应用技术》 2001年第4期32-38,共7页

光纤可调谐滤波器作为潜力巨大的光通信器件 ,近年来得到人们的广泛重视。声光可调谐滤波器具有制作工艺简单、插入损耗低、调谐范围宽、高速连续电调谐、多波长独立操作的优点 ,因而在未来全光网络中具有广泛的应用前景。对两种不同模... 光纤可调谐滤波器作为潜力巨大的光通信器件 ,近年来得到人们的广泛重视。声光可调谐滤波器具有制作工艺简单、插入损耗低、调谐范围宽、高速连续电调谐、多波长独立操作的优点 ,因而在未来全光网络中具有广泛的应用前景。对两种不同模式耦合原理进行了比较 ,介绍了声光可调谐滤波器的研究进展情况 ,分析了器件制作中主要存在的问题 ,并提出了器件在光通信系统中的应用和应用中存在的一些潜在问题。 展开更多

关键词 光通信 声光调谐滤波器 AOTF

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