Fractal surface for calibration of an optical profiler

The surface profiler has become a basic metrology tool for the characterization of high-quality optical surfaces. The unknown effective resolution of the surface profiler is problematic in using the instrument, as it distorts the measured surface profile. In this paper, we suggest and describe the use of a fractal surface as a standard test surface with which to calibrate the effective resolution of a surface profiler. Fractal surfaces have the characteristics of irregularity, self-similarity and low correlation, with the correlation length being approximately equal to the length of the profile; therefore, a log-log plot of the power spectral density curve is a straight line. The power spectral density curves of fractal surfaces, which can be acquired through surface characterization techniques such as atomic force microscopy, are fitted to a straight line to act as a standard with which to calibrate an optical profiler in different ranges. Through calibration, we can obtain the effective resolution of the optical profiler, and the surface profiler is found to have good transmission capacity within the effective spatial frequency range.     

A novel MI-insensitive and filterless frequency octupling scheme based on two parallel dual-parallel Mach–Zehnder modulators

A novel MI-insensitive and filterless frequency octupling scheme based on two parallel dual-parallel Mach–Zehnder modulators (DP-MZMs) is proposed. The proposed scheme is not sensitive to modulation index and relatively strong MMW signal with good radio frequency spurious suppression ratio (RFSSR) can be obtained without strict requirement on modulation index. Filterless feature makes the scheme quite suitable for wavelength division multiplexing (WDM) applications. For verification, a 60 GHz millimeter wave with 44 dB RFSSR is generated from a 7.5 GHz radio frequency wave by simulation. Performance of the proposed scheme has been characterized under different conditions including DC-bias drifts of MZMs, different amplitudes of RF inputs and different extinction ratios of MZMs.     

新颖的微流控电调谐空间光开关

提出了一种微流控电调谐非机械空间光开关器件,该器件的基本形式为“光输入阵列+光交换空间+光输出阵列”的结构,采用“水/油/水”液体棱镜作为偏光控制单元.在特定电压范围（30~110 V）内,通过电润湿效应作用的液体棱镜光束偏转角可在约－15°~15°之间连续可调.由此可构造多种平面甚至立体光开关阵列.     

一种实现MSD加法的光学方法

三值光学计算机系统结合光强与光的偏振方向表示三值信息,其核心器件——三值逻辑光学处理器是按照降值设计理论完成的,该处理器能完成所有19683种二元三值逻辑运算.本文旨在提出一种实现加法运算的新方法——用三值逻辑光学处理器实现加法.为了解决加法的串行进位延时问题,使用改良符号数表示进行数据编码,从而实现全并行无进位加法.用三值光学计算机与改良符号数表示相结合的方法实现加法既能够充分发挥三值光学计算机位数巨大的优势以及三值逻辑光学处理器能完成所有二元三值逻辑运算的特性,同时又发挥了改良符号数加法的无进位特点.经实验证明该方法具有可行性和正确性,是实现光学加法器的一种新思路.     

基于光环路正交频分多址无源光网络的光拍频噪声避免方案及性能仿真(英文)

在正交频分多址无源光网络上行传输中,不同光网络单元的上行信号如果采用相同波长的不同激光器将会产生光拍频噪声,使得光网络单元的无色性难以实现.本文以正交频分多址无源光网络为研究对象,通过对系统结构的研究和相关公式的推导,分析了信号上行传输中光拍频噪声的产生原因和避免方式.针对下行发送上行载波结合光线路终端相干接收的光拍频噪声避免方案进行了仿真研究.分析了系统的抗色散方案以及色散累积和训练序列长度对系统性能的影响,给出了优化的参数设置,为系统实际应用提供了理论参考.     

基于LabVIEW的高分辨率光谱测试系统(英文)

提出了一种基于LabVIEW的无源器件光谱测试方案.通过LabVIEW编程控制可调谐激光器、可编程光滤波器、光功率计和数据采集平台,获得了具有不同传递函数的光谱特性.实验中激光器的扫描速度为10nm/s,扫描范围为10nm,数据采集卡的采样速率为1MS/s,结果表明:单个器件的光谱测试可以在1s内完成,光谱分辨率可达1pm;与利用宽带光源和光谱分析仪的传统光谱测试方法相比,所提方案的测试性能可达到传统方案水平,且能显示更精细的光谱细节.该方案能应用于有高分辨率、快速和高效要求的光谱测试中.     

高成像质量Offner成像光谱仪的理论分析与研制

以双镜系统为基础构建了Offner成像光谱仪,并利用光程函数来获得一种Offner成像光谱仪的初始结构.通过光学设计软件Code V对该初始结构进行了仿真与优化,优化后的光谱仪具有高成像质量,其均方根点列图直径明显降低,调制传递函数曲线在子午像与弧矢像上都获得了好的成像效果.该研究免去了过于复杂的像差推导过程,并在宽光谱400~1 300nm条件下获得了具有高成像质量的Offner光谱仪结构,为光谱仪的搭建提供了理论基础.     

基于柔性电路板单纤双向光纤组件的以太无源光网络单元研制(英文)

随着宽带接入技术的发展,以太无源光网络是光纤到户的一种备选方案.而光网络单元数量众多,其成本成为限制以太无源光网络技术实施的重要影响因素.本文提出了一种低成本以太无源光网络单元实现方式:采用带柔性电路板的单纤双向光纤组件直接安装在光网络单元的电路板上.为了验证弯曲柔性电路板的高速性能没有恶化,采用有限元方法仿真了弯曲柔性电路板的小信号响应.由于该方式没有独立的光收发模块,无法采用比特误码分析仪进行测试,因此提出了采用网络测试仪搭建光网络单元的光信号性能测试系统的方案并实现了对光信号的性能测试.结果表明:对于发射机,在0℃~70℃的范围内得到了超过10dB的消光比和1dBm的平均发射功率;对于接收机,估算灵敏度为-27dBm.     

电控液晶光阀中的指向矢分布特性

液晶分子具有介电和光学各向异性,在外电场作用下,液晶指向矢将会重新分布,具有高效的光学相位调制能力.本文从实验和理论角度对电控液晶光阀的光学调制特性进行了研究,结果表明:光阀阈值电压约为4V,且当外加电压高于阈值电压时,液晶光阀的透射强度随外加电压表现出非周期性特性.根据液晶连续体弹性理论,对电场作用下液晶光阀的指向矢分布特性进行数值分析,分析结果表明液晶光阀对透射光强的非周期调制特性取决于液晶体系的偏转状态,为研究液晶的偏振光调制特性提供理论依据及实验基础.     

连续级联喇曼光纤激光器耦合波方程的修正

从最基本的耦合波方程出发,考虑光波正反向传输的情况下,推导出了一个全面的、准确的关于连续级联喇曼光纤激光器的理论模型,描述了各级Stokes光波功率沿光纤长度的变化.指出了相关一些文献中存在的不足,并且给出了多级斯托克斯光波相互作用的有效作用面积的表达式.此模型有助于喇曼光纤激光器的设计.