集成光学TM模偏振器的制作

用扩钛和质子交换相结合的方法在ｘ切ｙ传ＬｉＢｎＯ３衬底上制成了ＴＭ模集成光波导偏振器。质子交换区位于扩钛波导的末端两侧。在质子交换区域Δｎｅ〉０，Δｎ０〈０，因此ＴＥ模辐射进入衬底。偏振器工作于１．３μｍ波长，消光比优于４７ｄＢ，光纤０－波导－光纤插入损耗３．５ｄＢ。     

质交换的新型集成光学TM通偏振器的研究

提出了用扩钛和质子交换相结合的方法在ｘ－切,ｙ传的ＬｉＮｂＯ３衬底上制成ＴＭ通集成光波导偏振器的新方案,即在扩钛波导两侧的适当位置引入锯齿形的质子交换区。用二维ＢＰＭ法分析了这类新型偏振器的消光特性,给出质子交换区几何开头以及质子交换区与扩钛波导之间的间隙对ＴＥ波消光比的影响,给出数值分析结果,并得到了优于２３ｄＢ的实验结果。     

光时分复用(OTDM)系统中基于电吸收调制器(EAM)的短脉冲光源及解复用器的设计考虑

研究了电吸收调制器（ＥＡＭ） 的衰减随外加反向电压增加而指数增加的情形下,短脉冲光源的脉冲输出和解复用器的开关窗口对ＥＡＭ 的消光效率、反向ＤＣ 偏置电压以及正弦ＲＦ 驱动信号的幅度等参量的依赖关系－ 在基于ＥＡＭ 的短脉冲光源中,输出脉冲的消光比等于ＥＡＭ 消光效率η与正弦驱动电压峰峰值Ｖｐｐ 的乘积,输出光脉冲的消光比和脉宽均与ＥＡＭ 的反向偏置电压无关,但输出脉冲的峰值功率与η、Ｖｐｐ 和Ｖｂ 都有关系－ 在基于ＥＡＭ的解复用器中,为了使解复用器的开关窗口近似为矩形,可利用ＥＡＭ 的削波效应,使Ｖｐｐ／２＞ Ｖｂ－ 在ＥＡＭ 的消光效率η已知时,通过仔细设计反向ＤＣ 偏置电压Ｖｂ 和正弦驱动电压的峰峰值Ｖｐｐ ,达到ＯＴＤＭ 解复用器所需要的开关窗口形状、宽度和消光比－     

1.5μm质子交换铌酸锂光波导TE0模偏振器

在１．５μｍ光波长，首次研制出质子交换铌酸锂光波导ＴＥ０模偏振器。器件由嵌在Ｔｉ扩散波导之间的一段质子交换波导构成，器件长度为２ｍｍ。实验测得，偏振器的消光比和带尾纤插入损耗分别为４２ｄＢ和４．３ｄＢ。     

偏振分束器对光学电流传感器稳定性的影响

采用偏振光学理论,详细分析了光学电流传感器中偏振分束器消光比的变化对传感器性能的影响,得到了偏振分束器消光比与传感器输出的关系式,并用系统实验进行了验证.理论及实验结果的吻合证明了光学电流传感器稳定性直接受偏振分束器两路消光比影响的结论.     

基于SOA偏振旋转光开关的性能研究

利用SOA中的偏振主态的概念,理论分析了SOA中的偏振旋转的问题,并以此为基础提出了一种基于SOA中偏振旋转的光开关。这种光开关以SOA和偏振分柬器（Polarization Beam Combiner,PBC）为核心元件,利用光在SOA中的偏振旋转实现了光信号的开关,这种光开关具有开关速度快,功率均衡,易集成等优点,实验得到的开关消光比达到24dB以上,开关速度达到20ns。     

可调谐型金属线栅偏振器的特性研究

金属线栅偏振器是一种新兴的基于微纳结构的光学偏振器件, 体积小、性能高、易集成.但在紫外和可见光波段, 通过缩小线栅的特征尺寸来提高消光比的方法已经受到纳米制作工艺的限制, 因此需要新的结构来提高其偏振特性.双层金属线栅结构仅在特定波段上提高 器件的偏振特性. 在此基础上, 提出一种间距可调谐的金属线栅偏振器结构, 通过调谐两层金属线栅之间的距离来确保偏振器极高的消光比和很强的透过率. 利用VirtualLab软件的傅里叶模式方法, 计算了可调谐型金属线栅偏振的透过率和消光比. 数值仿真结果表明, 双层可调谐型金属线栅结构在整个紫外、 可见光波段极大地提高了透射光的消光比和透过率. 关键词： 线栅偏振器 可调谐结构 消光比 压电陶瓷     

基于3×3平行排列耦合器的全光光开关的特性分析

提出了一种新型的基于3×3平行排列耦合器的全光光开关。此种光开关具有两个独立的输出端口且具有极好的偏振稳定性,消光比可达20dB。介绍了其工作原理,详细分析了信号光强度、控制光强度、光纤长度及耦合器分光比偏差等因素对各端口消光比的影响。比较了不同种类和长度光纤环的开关性能,首次得到了耦合器分光比偏差对消光比的影响曲线。     

1.3μm InGaAsP／InP脊形波导激光器偏振输出的测量

本文对发射波长为１．３μｍ，具有不同脊形波导宽度ＩｎＧａＡｓＰ激光器的ＴＥ，ＴＭ模偏振输出特性进行了测量，实验观察到脊形波导比较窄的器件具有ＴＥ，ＴＭ模竞争现象，而脊形波导比较宽的器件在阈值电流以上，只有ＴＥ模激射，没有模式竞争。利用偏振度概念计算了阈值电流以上和阈值电流以下的偏振度，并对其进行了讨论。本文指出，只要严格选择激光器的参数，并控制环境温度，合理使用器件，就可获得稳定的偏振输出，而不必     

基于偏振串扰分析仪的LiNbO_3集成Y波导的测试方法

结合分布式偏振串扰分析仪,利用琼斯矩阵对LiNbO_3集成Y波导进行理论建模分析,并且得到了实验验证。实验证明,偏振串扰分析仪能评估出Y波导的整体消光比,且能够测试出Y波导内部的一个缺陷的串扰值,弥补了强度型消光比测试仪的不足。最后用单偏振光纤验证了Y波导测试结果的合理性。分布式偏振串扰分析仪在实际应用中对筛选性能更加优异的LiNbO_3集成光学芯片有着重要意义。     

非线性光纤萨尼亚克结构的磁控特性

推导了磁光非线性光纤萨尼亚克结构的传输矩阵,可用于分析光纤的双折射、磁光效应和非线性相移,偏振控制器状态以及整个光纤环总损耗对萨尼亚克透射率的影响。实验研究了萨尼亚克结构磁光调制和非线性光控光开关功能。在0.0177T磁场作用下,磁光调制度可达17.05dB,理论分析与实验数据吻合。当时钟抽运控制信号的峰值功率为28.2dBm时,光控光开关消光比可达25.8dB,进一步施加磁场可使开关消光比提升0.7dB。光控光萨尼亚克结构的磁场响应在一定程度上可以借助偏振控制状态进行等效分析。     

恶劣条件下多谱段偏振目视辅助光学成像技术

开展了多谱段信息融合的偏振成像探测方法和技术研究，提出了多谱段偏振成像仪器总体方案；深入分析了目标起偏和传输特性建模与测试、高消光比金属微纳格栅偏振元件的优化、多谱段偏振成像探测系统光学设计、多谱段偏振信息处理等关键技术方案。提出一种新颖的深度网络，通过自学习策略来解决偏振图像融合问题，为研制多谱段偏振成像探测实验样机提供技术支撑，以满足偏振光学成像中目视辅助和引导的实际应用需求。     

腔内偏振元件对激光特性的影响

Nd:YAG固体激光器的偏振特性在许多实际应用中非常重要.特别是在非线性光学频率变换中,无论是实现Ⅰ类相位匹配还是Ⅱ类相位匹配的非线性光学晶体,对基频光的偏振特性都有一定的要求.研究了半导体激光侧向泵浦固体Nd:YAG激光器的偏振特性.实验测量了腔内镀膜偏振片和它们在腔内不同位置时对激光偏振特性的影响.消光比测量表明,...     

偏振-米散射激光雷达的研制

研制的偏振-米散射激光雷达（PML）,可用于探测卷云和沙尘气溶胶的后向散射光退偏振比以及研究流层大气气溶胶的消光特性。采用窄带滤光片和光阑,将接收到的激光大气回波信号谱线（米散射和瑞利散射光谱）从天空太阳背景噪声中分离出来,以提高系统的白天探测能力。介绍了偏振-米散射激光雷达的结构、技术参数、测量方法和数据处理方法。对偏振-米散射激光雷达的性能参数进行了测定,并对测定结果进行了分析与讨论,给出了偏振-米散射激光雷达对合肥市地区(117.16°E, 31.90°N)上空大气气溶胶的消光特性和卷云的结构、退偏振比垂直廓线以及光学厚度的典型探测结果,对这些结果进行了分析和讨论。结果表明：研制的偏振-米散射激光雷达性能可靠,能对大气气溶胶和卷云的物理和光学特性进行有效的探测。     

光学平板偏振分光镜对称膜系的优化设计

 提出一种新算法,用于优化设计对称膜系光学偏振膜。所设计膜系能保证在较宽的工作带宽内有高的消光比(>1000); 而且膜系结构简单,设计灵活,镀制该偏振膜容易实现。     

基于光纤环形镜的偏振无关的掺镧锆钛酸铅电光开关

利用掺镧锆钛酸铅(PLZT)陶瓷二次电光效应结合光纤环形镜结构的优势构成偏振无关高速电光开关。采用琼斯矩阵方法分析了光纤环形镜的输出特性,给出了开关消光比同器件结构参量之间的关系。测量掺镧锆钛酸铅电光开关具有输入偏振无关特性,光开关消光比达到25 dB,响应时间小于3μs。此外利用此开关装置测量获得了实验用掺镧锆钛酸铅陶瓷的克尔系数为κ~1.1×10-16m2/V2。理论分析和实验结果表明,利用环形镜结构稳定优势和掺镧锆钛酸铅优良的电光特性结合设计的高速光开关具有良好的应前景。本工作对掺镧锆钛酸铅电光材料的应用推广和高速光开光研究提供了有益的理论和实验参考。     

偏振光学系统中相位延迟机理及其应用

为了实现偏振编码的自由空间量子密钥分发实验,研制了偏振保持的光机系统,并对该系统所采用的相位延迟传输机理及应用进行了研究,建立了偏振误码率在允许范围内的量子链路.首先,采用矩阵光学理论对偏振光的方位角、相位延迟与消光比的关系进行了介绍.接着,通过矩阵光学理论及实验验证了偏振光学系统的相位延迟线性叠加原理.然后,在相位延迟线性叠加原理的基础上,设计了一套偏振保持光学系统,并通过理论分析及实验验证了此系统具备良好的偏振保持效果.最后,将偏振保持光学系统的设计机理应用于量子通信光机系统的设计之中,并取得了良好的设计效果.实验结果表明:相位之间的相互抵消可以有效地进行偏振保持设计,最终设计的量子通信光机系统的偏振消光比优于500∶1.满足了自由空间量子通信实验中对偏振误码率的要求.     

基于SPGD算法的非保偏-保偏光自适应偏振转换

报道了一种基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的高消光比非保偏-保偏光自适应偏振转换系统。该系统利用偏振控制器对非保偏光的偏振分量进行直接控制,通过SPGD算法对输出的偏振消光比进行优化,最终实现了自适应的非保偏-保偏光的偏振转换。理论上,结合SPGD算法和偏振控制器的原理,对系统进行分析,建立了非保偏-保偏光自适应偏振转换的数学模型。实验上,利用该系统实现了非保偏到保偏光的转换,获得了14.1dB的线偏振光输出;并利用该系统将任意方向(0~360°)偏振态的线偏振光转换为期望偏振态的高消光比线偏光,其输出线偏光的平均消光比约为12dB。     

冰洲石偏振光棱镜的性能测试及制造工艺

本文介绍了冰洲石晶体的性能检测试验，冰洲石偏振光棱镜的制造工艺，冰洲石偏振光棱镜消光比的检测以及冰洲石偏振光棱镜的部分性能检测试验。延边冰洲石晶体是属于光学质量很高的无色透明晶体，其化学成分纯净，双折射和偏振现象明显，光谱透过的范围为０．２１４～２．５μｍ，寻常光线的折射率为１．６５８９，非常光线的折射率为１．４８６９。用它制成有偏光棱镜，其性能良好。格兰·泰勒棱镜在电源电压９５０Ｖ，注入能量４５Ｊ，４０次／ｓ的强功率激光作用下能连续工作２０ｍｉｎ，无自振现象，插入损耗小，透射率高。渥拉斯顿棱镜在ＰＬＤＶ型偏振差动式激光流速仪和ＬＤＶ／ＬＺＦ型二维多用激光流速仪上使用，其效果良好，波长为６３２．８ｎｍ时，其波振面畸变为λ／６－λ／８。格兰偏振棱镜的散射和吸收小于１％，消光比可达１０￣（－５），可作为光学精密测量和高灵敏度探测等仪器中较理想的光学元件。     

高消光比多偏振态光源系统设计

在现代工程测量中,由于工程的各项技术指标要求越来越高,相应地对光源也提出了更高的要求。依据晶体双折射和晶体相位延迟对光偏振态的影响以及光的折射角与光振动方向有关的原理,设计了高消光比多偏振态光源系统,并设计测试方案对该系统实现的偏振态和消光比进行了验证。该光源系统通过计算机精密控制电机旋转设计的转盘结构很方便快捷地实现了S偏振态、P偏振态和圆偏振光的输出,并且系统中设计了平移和旋转装置自动控制偏振棱镜,获得了高消光比的偏振光,出射光消光比小于等于510-6。