无线光通信系统中的光接收机设计

介绍了无线光通信的特点，比较了光电检测器、光纤接收模块、自聚焦透镜和多模光纤接收机耦合三种设计方案，提出了自聚焦透镜和多模光纤之间的耦合设计是最优方案。详细讨论了自聚焦透镜和多模光纤之间的耦合设计和电信号处理过程。试验证明，采用该方案后系统输出信号的信噪比显著提高，完全可以满足通信系统的要求。     

微透镜阵列线性光学扫描器

本文介绍了一种新型的线性扫描光学系统，它由一对处于望远型结构的微透镜阵列和一个普通的会聚透镜组成。微透镜阵列采用二元光学技术进行设计和制作。该装置具有扫描灵敏度高（～１０００）、扫描范围大（±１００ｍｍ）、结构紧凑、价格低廉等优点。     

微模塑法制备PMMA球面微透镜阵列

借助微透镜及其阵列的光学器件,采用软刻蚀技术中的微模型方法成功制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的柱体及球面微透镜阵列,并对该微透镜阵列进行了光学显微和SEM分析．通过考察制备过程中的影响因素,探讨了减少阵列缺陷和提高光学性能的适宜参数．并对该透镜阵列的光学成像性能进行了初步研究．     

扩展微透镜数值孔径范围的阶梯光刻热熔法研究

在微透镜阵列的光刻热熔制作法中，临界角效应严重影响了微透镜的制作范围和面形质量。在对临界角效应定性研究的基础上，提出了用阶梯光刻熔法来扩展热熔型微透镜阵列的数值孔径范围。实验结果表明，采用这一方法制作的微透镜，其单元孔径范围扩展为５０￣９００μｍ，相对口径范围扩大到为Ｆ／１￣Ｆ／１０，并有效地改善了临界角效应对大孔径微透镜面形质量的影响。     

微透镜阵列反应离子束蚀刻传递研究

提出了一种微透镜阵列复制的新方法－反应离子束蚀刻法（ＲＩＢＥ）它在工作原理和参数控制等方面较传统的蚀刻方法有很大的先进性，能够实现蚀刻过程的精确控制，本文详细阐述了反应离子蚀刻过程中的蚀刻选择性的控制方法，通过对各种蚀刻参数的控制，最终实现了微透镜阵列在硅等红外材料上面形传递的深度蚀刻，口径φ１００μｍ的Ｆ／２微透镜阵列在硅基底上的传递精度达１：１．０３，无侧向钻蚀。     

二元微透镜的位相平衡设计及叠加积分衍射分析

本文用位相平衡设计法设计了优化的二元光学微透镜，这是对Ｄａｍｍａｎｎ阶梯波带片设计方法的一种改进。文中用叠加积分作了二元微透镜的衍射分析，并与Ｄａｍｍａｎｎ法作了比较，计算结果说明本方法的衍射效率及象质都优于Ｄａｍｍａｎｎ法。且能设计更大相对口径（Ｄ／ｆ）。具有任意物象距的二元微透镜。     

基于塑料传像光纤阵列的多孔径高分辨成像技术

为解决传统光纤传像系统中分辨率受传像光纤像素数量制约而导致系统整体分辨率提升困难的问题,提出一种基于塑料传像光纤阵列的多孔径高分辨成像技术,利用传像光纤阵列及图像拼接技术突破像素数难以提升的瓶颈。通过高分辨、小截面的传像光纤组合阵列提升像素,结合微透镜阵列重叠成像的效果,实现光纤阵列成像的完整性,有望使光纤传像系统像素数达到百万数量级。通过建立光纤传像系统性能指标与光学参数之间的关系,仿真设计一款室内监控远心镜头作为传像系统的主镜头,并设计微透镜阵列作为主镜头与传像光纤阵列之间的中继镜头。仿真结果表明,主镜头与微透镜阵列均满足传像光纤性能需求。实验测试结果表明,系统含有40万有效像素,分辨率为40 lp/mm,图像输出完整,该成像系统设计具有良好的可行性,对光纤传像系统的分辨率提升具有重要的实际参考意义。     

一种可实现收发一体连续扫描的微透镜阵列

设计了一种可实现收发一体连续扫描的微透镜阵列,该三片式微透镜阵列以加入场镜的开普勒望远结构为原型,通过微透镜阵列之间的微小横向位移进行接收视场的选择与发射光线的同步偏转,完成扫描光学系统对大视场区域的光束收发。设计约束望远镜的视觉放大率为1,即入射和出射端口的微单元通光孔径相等,从而实现收发共用且不会造成能量损失和串扰。利用ZEMAX光学设计软件,采用发射、接收端口单独设计然后拼接的方法搭建模型。微透镜阵列工作中心波长为1 064 nm,凝视视场为±1.06°,扫描视场为±10°,单元规格为1 mm×1 mm,且只需移动一片即可实现双向扫描,具有体积小、扫描角度大、灵敏度高等优点。     

用于太阳光谱测量的光纤积分视场单元系统

三维成谱成像技术是一种能够对观测视场中的所有展源目标进行实时光谱获取的技术,它可以通过单次采样同时获得目标光谱域和二维空间域信息。光纤积分视场单元(IFU)则是天文三维成谱成像技术的关键器件,通过将接收的像面切分,将像面信息细分到若干单元传递至光谱仪,在此过程中二维的展源目标被重整为互不干扰的线性排列供光谱仪进行采样提取,能有效提高天文观测的时间分辨率。介绍一种具有242光纤单元的IFU,该IFU目前应用于中科院云南天文台的光纤阵列太阳光学望远镜(型号FASOT-1B)系统。为满足FASOT-1B的指标要求,获得高传输效率、高光谱分辨率和高时间分辨率观测效果,该IFU采用微透镜阵列加光纤阵列的结构,该微透镜为正六边形球面镜,实现接近100%的空间填充率。综合考虑光纤积分视场单元前置望远镜系统和后端光谱仪系统的设计参数,优化设计了一对11×11的微透镜阵列,相邻微透镜间距300μm,每个微透镜对应天区1.5″,以焦比F/8.2将接收到的光汇入与其对应的光纤纤芯中。系统分析光纤芯径与光谱仪光谱分辨率间的关系,设计的光纤规格为：35/105/125μm,该设计既能满足光纤接收微透镜所传递的全...     

重铬酸铵明胶微透镜阵列的研究

根据重铬酸铵明胶在受光照后发生交联的原理，采用重铬酸铵明胶作材料制作了微透镜阵列。讨论了制作微透镜阵列的最佳技术条件。提出了已制成的微透镜阵列的一些技术参数。     

偏振无关的楔型光隔离器插入损耗与反向隔离度分析

在高斯光束传输理论基础上，推导出求解偏振无关楔型光隔离器插入损耗与反向隔离度的数学解析表达式；得出了采用不同材料隔离器的插入损耗，反向隔离度与双折射晶体倾斜角度及双折射晶体和旋转晶体间距的关系曲线，分析了影响光隔离器插入损耗，反向隔离度的因素，实际测量结果与理论分析相吻合。     

双级光隔离器理论及装配误差分析

传统双级光隔离器45°装配无法达到隔离度最优化问题。从双级光隔离器的光学结构和工作原理入手,分析了双级光隔离器的插入损耗、反向隔离度,以及偏振相关损耗,使用MATLAB定量分析了双级隔离器装配存在偏转角度误差时的插入损耗和反向隔离度,为双级隔离器装配的最佳化提供了理论上应保证44°装配这一可行的保障方法。     

双尾纤式多功能光隔离器研究

提出并成功研制了一种具有功能复用的新型的多功能光隔离器结构, 对其进行了传输特性性能理论分析, 分析表明, 该器件具有与单尾纤光隔离器相同的低插入损耗, 高隔离度等特性, 实验结果显示,所设计的1550 nm双通道多功能光隔离器插入损耗分别为0.28 dB和0.11 dB, 隔离度分别为55 dB和54 dB, 达到了隔离器需要满足的标准, 性能良好, 同时具有成倍降低器件制造成本的效用.     

与偏振无关光隔离器的插入损耗和隔离度的理论分析与实验研究

在理论上用琼斯矩阵法得到了与偏振无关的Walk－off型光隔离器的插入损耗及反向隔离度的表达式，讨论了偏振分束器、法拉第旋转器、1／2波片的参数对其性能的影响。作者设计制作的光隔离器光纤到光纤的插入损耗为1.46dB，隔离度为34．2dB，外型尺寸为13×10×46mm3。     

Compact High-performance Bulk Optical Isolator

ＣｏｍｐａｃｔＨｉｇｈ┐ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＢｕｌｋＯｐｔｉｃａｌＩｓｏｌａｔｏｒＷＡＮＧＬｉｎｄｏｕ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）...     

Lens-free in-line optical isolators

We constructed a lens-free in-line optical isolator by embedding an isolator chip in a thermally expanded core (TEC) fiber without complicated optical alignment. The chip consists of two pairs of rutile wedges and garnet plates. We fabricated the TEC fibers by heating a single-mode fiber with a 200-mum outer diameter; low loss and a spot diameter as large as 49 mum were successfully obtained. The fabricated isolator has excellent optical properties, an insertion loss of 0.45 dB, and an isolation of more than 50 dB at a 1.55-mum wavelength, which confirms the usefulness of the integration techniques.     

Optical isolator using two tandem phase modulators

We propose and demonstrate an integrated optical isolator in InP using two phase modulators in series. The phase modulators are driven with a single-frequency signal in quadrature. Theoretically there is no effect on the forward signal, and the carrier of the backward signal can be eliminated, the energy distributed to other frequencies. We achieve a carrier isolation of 11?dB and an excess insertion loss of 2.3?dB. Such an isolator can be monolithically integrated with a laser without extra materials or magnetic fields.     

Elimination of phase-matching requirement for optical waveguide isolator

A novel optical waveguide isolator based on self-phase compensated TE–TM mode conversion was proposed. In this work, the troublesome phase-match condition for the TE–TM mode conversion is eliminated without degradation on the performances. An isolator based on this mechanism is designed and simulated. An insertion loss of −0.1 dB and an isolation of −25 dB was obtained. The tolerance of fabrication and bandwidth of the isolator was also discussed.     

基于TE-TM模变换的新型相位自补偿磁光隔离器

讨论了由45°非互易模变换器与45°互易模变换器构成波导型光隔离器时两者之间须满足的条件,并由此设计了一种新型的相位自补偿磁光隔离器. 利用全矢量有限差分光束传输法对隔离器进行仿真,得到了插入损耗为-12dB,隔离度为-34dB的结果. 关键词： 集成光学 磁光隔离器 非互易模变换器 互易模变换器     

采用新型棱镜的光学隔离器

在理论上分析并用实验研究了采用新型光学棱镜作起偏器、检偏器后与偏振无关的光学隔离器性能的变化。结果表明, 隔离器的反向隔离比在原来的基础上提高了将近一倍, 而正向插入损耗增加得很少。研制的光学隔离器光纤光纤的正向损耗与反向隔离比分别为－ ０．８２ ｄ Ｂ 及－ ４８．１ ｄ Ｂ。