包层调制的聚合物电光调制器及其理论分析

器件损耗偏高是当前聚合物电光调制器的研究中需要解决的问题之一。在调制器的插损之中,波导传播损耗(包括吸收和散射损耗)的贡献举足轻重。特别是在追求高电光系数的材料同时,传播损耗也将会不可避免地增加。如何改善器件的损耗是聚合物调制器实用化的一个重要课题。为此提出了一种在波导包层中调制光波的设想。理论分析表明,这种方法能够大幅度降低波导传播性能,因而有助于改善器件损耗。由于包层中光波强度比芯层中要弱,因此在包层中调制光波会引起场—模交叠因子的弱化,但是优化计算发现,通过调节波导的尺寸尤其是芯层厚度可以控制交叠因子使其弱化程度降低到最小,在最优的情况下,场一模交叠因子可达0．89。随着波导传播损耗的降低,器件调制区的长度可以做得更长,有助于进一步降低器件的半波电压。     

聚合物薄膜电光效应研究

介绍聚合物DR/PMMA薄膜材料做成光学法布里-珀罗腔结构,通过观察透射率随外加电场变化,以确定其非线性光学特性参量,在室温和575.0nm时的三阶极化率x~⑶(-ω;ω,0,0)=(5.3-i6.0)×10~((-11)_(θs.u))和二次电光系数R=-(8.5-i9.7)×10~(-19)m~2/V~2.     

光谱法测量极化聚合物的电光系数

本文利用偏振光谱测量了极化聚合物的电光系数,分析了测试原理,理论分析与实验结果一致。     

电光调制通信实验的改进

介绍了用光纤扩充电光调制通信教学实验的方法和特点,将光纤用于电光调制通信实验中,改善了实验装置的性能,拓宽了实验范围。     

利用石英晶体的线性电光和电致旋光强度调制

提出并实验研究了利用石英晶体自身特性产生光学偏置的线性电光调制器。利用某些电光晶体的自然旋光性和自然双折射,并合理设计晶体尺寸及其晶轴与光传播方向之间的夹角,可以提供所需要的光学偏置以实现大动态范围的线性电光调制。对于兼有电光和电致旋光效应的晶体,例如石英晶体,应考虑综合利用这两种效应对电光调制的贡献。实验研究了一块石英晶体的电光强度调制特性,在27V～4.5kV工频调制电压范围内,调制输出信号与调制电压之间的线性相关系数大于0.9999。     

基于电光聚合物的表面等离激元调制器

基于电光聚合物,提出了一种结构简单,尺寸小,效率高的表面等离激元(SPP)调制器.该调制器采用M-Z干涉仪结构的金属波导,金属周围是均匀极化后的电光聚合物,通过在金属波导两臂间加电压对聚合物折射率进行调制,折射率调制再通过M-Z干涉仪结构转化为对金属波导中SPP强度的调制. 通过求解金属波导附近的电场分布,并结合SPP场分布的特点,在理论上说明了这种结构可以通过外加电压有效地调制金属波导输出端SPP的强度,调制所需的半波电压约为2.8V. 关键词： 表面等离激元 电光调制 电光聚合物     

新型极化聚合物薄膜电光调制器研究

用对硝基偶氮苯类为侧链的键合型聚合物，采用高温电晕极化的方法制作电光薄膜，设计并构造极化聚合物薄膜电光调制器。当通光方向和极化方向平行并且垂直于极化聚合物薄膜的表面时，利用法布里-帕罗（F-P）腔中多光束干涉，可以把通过的光由位相调制转化为强度调制，有利于电光调制器的小型化和高速封装。用这种聚合物薄膜电光调制器测量了锢锡氧化物共面波导上的电信号，并对系统的工作原理进行了分析。实验结果表明，薄膜调制器具有线性电光效应；当F-P腔的精细因子为20（为1.3μm的光），调制电场为1V/μm时，研制的极化聚合物电光调制器的调制深度可达到0.01%。     

用不对称法布里-珀罗薄膜测量极化聚合物的电光效应

报道用不对称的法布里－珀罗（AFP）多光束干涉膜测量极化聚合物的线性电光效应。将聚合物在有高反射膜的载体上旋涂成膜后进行电晕极化,利用聚合物自身的反射率和高反射膜构成不对称的法布里－珀罗膜,用这种聚合物电光薄膜的自由放置方法和反射式光路构造电光检测系统,测量了铟锡氧化物共同波导上的电信号,并对系统的工作原理进行了理论分析。结果表明,不对称的法布里－珀罗薄膜具有线性电光效应,在1kHz正弦波时系统得到了5mV/√Hz的电压灵敏度。     

旋光-电光晶体的电光调制特性及π-电压

分析旋光-电光晶体的电光相位以及强度调制特性,并定义晶体的π-电压。对于具有旋光性的电光晶体,以往半波电压的概念不能准确描述其电光偏振、强度调制的周期性,因而引入π-电压这一概念,并将其定义为此类晶体的椭圆双折射相位延迟变化量等于π时所需要的调制电压。对于置于两个偏振器之间的旋光-电光晶体强度调制器,旋光性可以为电光强度调制提供光学偏置,但调制光强度是调制电压的偶函数,只有当检偏器的主透光方向平行或垂直于晶体出射线偏振光波的偏振方向时,才能实现完全的电光开关。当将此类晶体用于电光开关时,可定义能够实现完全开关状态转换所需要的最大调制电压为开关电压。通过实验测量了一块尺寸为6 mm×4 mm×2.9 mm的硅酸铋(Bi_(12)SiO_(20))晶体的π/4-电压,对于635 nm的光波长,π/4-电压约为3 kV。对于具有旋光性的弹光调制器,可以引入π-应力和π-应变的概念。     

TN型液晶电光调制实验研究

根据TN型液晶的工作原理和光学特性,提出了一种方波电压信号驱动的液晶电光调制实验方法,在此基础上,利用液晶电光效应实验仪,测量了扭曲向列相型液晶在不同频率、不同波形电压激励下的电光曲线和阈值电压,分析了激励电压频率、波形对电光曲线的阈值电压和陡度的影响.对加载于TN型液晶上的3 000 Hz方波实现了正弦波幅度调制,并分析了电光调制结果.此种电光调制方法可用于液晶材料对电信号响应特性的直观显示.     

ZnSe/ZnS平板波导全光调制和电光调制特性

在室温,随着增加入射光强,我们首次在ZnSe/ZnS平板被导中观测到由于“带填充”效应而引起的全光调制和由于施加电场而引起的电光调制特性.     

TUNABLE FIBER FABRY-PEROT FILTER FOR OPTICAL CARRIER-SUPPRESSION AND SINGLE-SIDEBAND MODULATION IN RADIO OVER FIBER LINKS

A novel method of simultaneous realization of optical carrier-suppression and single-sideband modulation using fiber Fabry-Perot tunable filter is presented. In order to enhance transmission performance of radio over fiber links, we use a fiber Fabry-Perot tunable filter to filter out one sideband as well as suppress the optical carrier power. The results demonstrate 20.5dB and 14.2dB improvement in the signal noise ratios when 18GHz and 10GHz microwave signals carrying 5Mbit/s quadrature-phase-shift-keyed (QPSK) format data is transmitted over 35 km single mode fiber, respectively.     

具有脉冲增益调制自由电子激光器的光场混沌

用唯象理论模型讨论了储存环型自由电子激光振荡器的光场混沌问题.通过理论分析和数值模拟发现:当激光共振腔内的增益调制由周期振荡型变为周期脉冲型时,随着调制参数的改变,光场强度随时间的变化仍然要经过一个由倍周期分叉进入混沌状态的过程。相应的最大Lyapunov特征指数证明了光场混沌的存在。进一步研究表明:周期脉冲型增益调制比周期振荡型增益调制更接近于实际情况,因为它给出的光场时间结构与实验测得的结果更接近.     

水平槽道内湍流变动的PTV实验研究

本文采用PIV测量技术研究充分发展水平槽道内的两相湍流的变动规律(Re=590)。首先将单相湍流的测量结果与文献中DNS的结果进行了比较,证明了PIV测量湍流脉动的可行性,并通过引入PTV算法获得了近壁对数边界层内的湍流量。对两相流动的测量结果表明,即使在1％的低颗粒质量载荷下,气体湍流已有明显的变动,并且壁面附近和槽道中心的变动规律不同。     

长波长1.3μm直接调制InGaAsP/InP半导体激光器产生超短光脉冲

利用长波长1.3μm InGaAsP/InP半导体激光器,在直接调制下获得了重复频率为1GHz,脉宽为19.3ps的超短脉冲。     

频率受随机过程调制的体系中的光谱扩散

通过在Bloch方程中增加描述对频率微扰的随机过程项{ω(t)},我们讨论了系统在窄谱带的光激发后的光谱扩散。特别是以下两种情况:1)如果ω以相同的概率变化为系综中的任一ω’,光谱是一个指数式衰减的定域峰和指数式增长的动态非均匀背底的叠加。2)如果ω'到ω的概率仅与|ω’-ω|有关,非定域峰随时间变宽。作为一个例子,我们讨论了频率受多个独立随机电报过程调制的系统中的光谱扩散。     

磁场误差对电子束能量调制的影响

 根据实测的磁场分布误差,对合肥同步辐射环上光学速调管中电子束能量调制的影响进了分析和讨论。结果表明磁场峰值误差对电子束能量调制的影响不大。     

DESIGNING A DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENT FOR CONTROLLING THE BEAM PROFILE IN A THREE-DIMENSIONAL SPACE USING THE SIMULATED ANNEALING ALGORITHM

We have designed a spatially quantized diffractive optical element (DOE) for controlling the beam profile in a three-dimensional space with the help of the simulated annealing (SA) algorithm. In this paper, we investigate the annealing schedule and the neighbourhood which are the deterministic parameters of the process that warrant the quality of the SA algorithm. The algorithm is employed to solve the discrete stochastic optimization problem of the design of a DOE. The objective function which constrains the optimization is also studied. The computed results demonstrate that the procedure of the algorithm converges stably to an optimal solution close to the global optimum with an acceptable computing time. The results meet the design requirement well and are applicable.     

催化剂薄层内甲烷水蒸气重整反应强化管内对流换热的数值模拟

本文以竖直圆管内壁催化剂薄层内发生甲烷水蒸气重整反应强化对流换热作为研究对象,对其进行了数值模拟．结果发现,催化剂薄层内的吸热化学反应可以有效地强化对流换热,降低流体和壁面温度,从而对壁面起到保护作用;极限热流密度的大小与流体的入口温度有关,存在最佳入口温度使极限热流密度最大．     

基于激光二极管光反馈效应的肌肉震颤测量系统

介绍一种测量肌肉震颤频率和幅度的无损伤、非接触光学方法。分析了在直接频率调制下 ,激光二极管中的光反馈效应 ,探讨了振动微小位移和速度的理论模型。设计并研制了一套基于光反馈效应的直接频率调制激光二极管光电探测系统。利用该系统对微弱机械振动信号进行了探测 ,表明该系统能用于肌肉震颤的测量。最后介绍了人体前臂内侧屈肌群紧张收缩时 ,肌肉震颤的光学测量结果