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基于硅基微环的混合集成可调谐激光器
1
作者 曹薇 肖希 马卫东 《光通信研究》 北大核心 2018年第2期48-50,共3页
可调谐激光器已经成为相干光传输系统中最重要的器件之一。文章基于现有的集成可调谐激光器模块,提出了一种新型的基于硅基光波导芯片实现器件高稳定性的小型化结构,基于该结构设计的微环可调谐激光器的外腔主要由一个半导体光放大器和... 可调谐激光器已经成为相干光传输系统中最重要的器件之一。文章基于现有的集成可调谐激光器模块,提出了一种新型的基于硅基光波导芯片实现器件高稳定性的小型化结构,基于该结构设计的微环可调谐激光器的外腔主要由一个半导体光放大器和两个透镜组成。针对器件进行了外置波锁分析和芯片的耦合分析,芯片与半导体光放大器之间的耦合采用双透镜和模斑转换器,因此大大提高了耦合效率,减小了腔内损耗,提高了输出功率。实验结果表明,该装置的输出功率可达14dBm,调谐范围可覆盖整个C波段。 展开更多
关键词 硅基微环 可调谐激光器 相干光传输
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基于硅基微环谐振器交叉相位调制效应的非归零信号到归零信号光调制格式转换 被引量：8
2
作者 任艳 宋牟平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期7-11,共5页
光调制格式转换是全光通信中的一个关键技术。基于硅基微环谐振器的交叉相位调制(XPM)效应,可实现非归零(NRZ)信号到归零(RZ)信号的光调制格式转换。将探测光NRZ信号与抽运光时钟脉冲序列同步通过硅基微环谐振器,由于硅波导的XPM效应,... 光调制格式转换是全光通信中的一个关键技术。基于硅基微环谐振器的交叉相位调制(XPM)效应,可实现非归零(NRZ)信号到归零(RZ)信号的光调制格式转换。将探测光NRZ信号与抽运光时钟脉冲序列同步通过硅基微环谐振器,由于硅波导的XPM效应,抽运光上升沿与下降沿的功率改变使得探测光NRZ信号产生光频率的负啁啾与正啁啾,通过适当的光带通滤波器(OBPF)就可获得需要的RZ信号。研究了转换后RZ信号的质量与抽运光功率、脉宽以及OBPF对探测光的波长失谐量之间的关系。研究结果表明,利用硅基微环谐振器的XPM效应可实现芯片级的光调制格式转换。 展开更多
关键词 光通信 调制格式转换 硅基微环谐振器 交叉相位调制
原文传递
电容式MEMS环形振动陀螺结构设计及加工 被引量：4
3
作者 李建华 徐立新 +1 位作者 付博 王凤芹 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期240-243,共4页
微机械环形振动陀螺仪采用四波腹工作原理,具有精度高、抗冲击性能好等优点。通常情况下为了提高电容值和信噪比,环形结构会采用高深宽比方案,因此带来的footing效应直接影响了结构加工的成品率。本文在设计环形结构的基础上提出了一种... 微机械环形振动陀螺仪采用四波腹工作原理,具有精度高、抗冲击性能好等优点。通常情况下为了提高电容值和信噪比,环形结构会采用高深宽比方案,因此带来的footing效应直接影响了结构加工的成品率。本文在设计环形结构的基础上提出了一种在硅下表面溅射一层Al金属层的方法,能够避免footing效应的发生。实验结果表明,该方法有效提高了结构加工精度。同时,为了验证所设计结构的正确性,对加工出的结构进行了扫频测试,结构驱动模态谐振频率与设计值相差仅0.13%,并在此基础上搭建了测控系统,进一步进行了静态实验,结果表明其零偏稳定性指标为101(°)/h证明了设计和加工的可行性。 展开更多
关键词 硅微环形振动结构 footing效应 加工工艺 性能测试 零偏稳定性
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硅基微环腔相关光子对光源输出特性研究
4
作者 李克超 杨林 +3 位作者 郭凯 曲小飞 曹毅宁 王俊华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期732-737,共6页
硅基微环腔的结构参数、半导体特性和工艺形貌会对相关光子对输出重复频率产生重要影响。将晶体硅非线性损耗计入输出重复频率的仿真计算,推导出全通型硅基微环腔自发四波混频效应模型,并利用该模型研究了全通型硅基微环腔品质因数、微... 硅基微环腔的结构参数、半导体特性和工艺形貌会对相关光子对输出重复频率产生重要影响。将晶体硅非线性损耗计入输出重复频率的仿真计算,推导出全通型硅基微环腔自发四波混频效应模型,并利用该模型研究了全通型硅基微环腔品质因数、微环腔半径、晶体硅自由载流子寿命等参数对输出重复频率的影响.结果表明,当外品质因数取值5×10~4,抽运功率达到15 mW且继续升高时,输出重复频率反而降低;理想情况下微环腔半径越小,输出重复频率越高;对硅基微环腔相关光子对光源而言,提高输出重复频率的首选方案是降低自由载流子寿命。 展开更多
关键词 微纳光学 硅基微环腔 自发四波混频效应 相关光子对光源 品质因数
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基于光矢量网络分析的可调氮化硅微环延时测试研究 被引量：3
5
作者 徐雪朦 郑鹏飞 +4 位作者 李静 洪红 杨惠敏 张若虎 恽斌峰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期199-205,共7页
通过高频率分辨率的光矢量网络分析法测试氮化硅微环的相位特性可以实现对延时量的间接测试。但测试系统中的相位噪声、激光载波频率波动、信噪比等因素会影响氮化硅微环芯片延时谱的测量稳定度。实验分析这些因素对氮化硅微环延时谱测... 通过高频率分辨率的光矢量网络分析法测试氮化硅微环的相位特性可以实现对延时量的间接测试。但测试系统中的相位噪声、激光载波频率波动、信噪比等因素会影响氮化硅微环芯片延时谱的测量稳定度。实验分析这些因素对氮化硅微环延时谱测量的影响,并通过测试系统优化和数据处理实现了延时分辨率为10 ps、消光比分辨率为0.04 dB的高分辨率测量,为氮化硅微环在微波光子波束形成系统中的测试及应用提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 集成光学 氮化硅微环 光矢量网络分析 延时 波束形成
原文传递
基于硅基微环传感器的电缆接头测温系统
6
作者 夏俊峰 牛荣泽 +2 位作者 周宏扬 孙建生 董轩 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第7期13-18,24,共7页
传统电缆接头测温装置体积大,且不容易贴近接头,难以满足对电缆接头的测温需求,文中设计了一款基于硅基微环传感器的电缆接头测温系统,主要技术手段为:在微环的加热电极上施加余弦函数平方根形式的扰动电压,监测出光频率与扰动电压的同... 传统电缆接头测温装置体积大,且不容易贴近接头,难以满足对电缆接头的测温需求,文中设计了一款基于硅基微环传感器的电缆接头测温系统,主要技术手段为:在微环的加热电极上施加余弦函数平方根形式的扰动电压,监测出光频率与扰动电压的同频分量,获取频偏信号与温度的关系。文中进行了理论推导,并使用Python程序对理论进行仿真验证。在此基础上,搭建了实验验证平台,拟合了0~40℃下温度与频偏分量的关系,并进行了阶梯性升降温变化验证。实验结果表明:系统测温精度达到0.01℃,具有较高稳定性;且系统所需的设备简单,测温速度快,体积小,具有高的实用价值。 展开更多
关键词 电缆接头 温度计量 硅基微环传感器 快速检测 小型化 光学信号测温
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中红外微环谐振器及应用的研究进展 被引量：5
7
作者 胡玉洁 王书晓 +2 位作者 汪大伟 余明斌 蔡艳 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第23期44-57,共14页
微环谐振器是实现硅基光电子片上集成的重要器件。为此,从微环谐振器的原理出发,主要描述了中红外领域高品质因子微环谐振器的研究意义与发展历程,分析了不同材料体系微环谐振器在工艺和实际应用上的优缺点;介绍了基于Vernier效应的级... 微环谐振器是实现硅基光电子片上集成的重要器件。为此,从微环谐振器的原理出发,主要描述了中红外领域高品质因子微环谐振器的研究意义与发展历程,分析了不同材料体系微环谐振器在工艺和实际应用上的优缺点;介绍了基于Vernier效应的级联微环谐振器在中红外波段的传感和滤波领域的理论研究;并回顾了中红外克尔光学频率梳的产生原理和发展历程,在理论上证明了锗条形波导微环可以在泵浦功率低至80 mW的情况下实现带宽接近一个倍频程的宽谱光频梳,并对研究进展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 集成光学 硅基光电子 微环谐振器 Vernier效应 光学频率梳
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基于差分进化和数字微扰的微环波长锁定系统
8
作者 田华麟 张嘉杰 +1 位作者 邱辞源 冯元华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第23期266-272,共7页
硅基微环谐振器由于其优异的光谱选择性、紧凑的占地面积和低功耗特性,被大量应用于光子集成领域。但是,由制造误差和硅基器件高热敏性引起的微环谐振波长偏移会导致工作状态不稳定,在实际应用中需要实现相应的波长锁定方案。提出了一... 硅基微环谐振器由于其优异的光谱选择性、紧凑的占地面积和低功耗特性,被大量应用于光子集成领域。但是,由制造误差和硅基器件高热敏性引起的微环谐振波长偏移会导致工作状态不稳定,在实际应用中需要实现相应的波长锁定方案。提出了一种基于差分进化和数字微扰的微环波长锁定系统,以输出光功率为监测变量,在全局搜索阶段基于差分进化算法搜索最佳加热功率来定位目标信号波长,在局部锁定阶段基于数字微扰算法解调出误差信号,据此来增减加热功率以消除环境温度波动干扰。经过理论推导和实验验证,发现提出的差分进化算法搜索最佳加热功率的速度比传统的逐步扫描方式快4倍左右,实验验证了在400 s内、在环境温度变化5℃条件下微环谐振波长的稳定锁定。 展开更多
关键词 硅基微环 波长锁定 差分进化 数字微扰
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