梯度膜作为高功率激光反射膜的初步研究

对渐变折射率薄膜替代均匀膜系作为高功率激光反射膜的可行性进行了理论研究。以较容易获得的线性共蒸法制备的光学膜在中心波长为1 064 nm的激光作用为例,分析了薄膜与基体之间波长的匹配、场强分布等问题。提出了通过改变微小单元获得梯度膜匹配厚度的数值方法,将之运用在14个周期结构的梯度膜中,并由膜系计算软件验证了所获得结果。最后通过分析Maxwell方程,计算了梯度膜中与薄膜损伤密切相关的电场强度分布。结果表明：周期性结构梯度高反射膜中的电场分布与传统高反射膜具有相似性,但相对于传统高反射膜容易在界面处出现损伤的情形而言,梯度膜更容易在表面出现损伤,使梯度膜表面反射相移接近π是高功率梯度高反射膜的设计方向。     

减背景的波段选择算法及其在目标探测中的应用

介绍了正交子空间投影方法,这种方法可将背景信号从接收到的混合光谱中消除,在此基础上运用匹配跟踪算法自动地进行优化波段的选择,达到选择最佳波段进行目标探测的目的。将其运用到大气外目标探测的问题,得到了较好的探测波段的结果,说明此方法选择优化波段进行目标探测是有效的。     

测量波长和光栅常数的数据处理新方法

本文分析了用衍射光栅测量光波波长和光栅常数的实验原理和数据处理方法:提出了用比较法测量光波波长、用最小二乘法计算光栅常数的新方法。     

Gigahertz Harmonic Mode-Locked Fiber Laser Based on Tunable SMS Ultrafast Optical Switch

A novel passively gigahertz harmonic mode-locked all-fiber laser based on hybrid fiber structure (single-mode fiber–graded-index multimode fiber–single-mode fiber (SMS)) is proposed SMS, which coils on the paddles of polarization controller (PC), is demonstrated to modulate the temporal intensity for mode-locking. The nonlinear absorption properties of the optical switch are controllable by adjusting the paddles of PC; such an ultrafast optical switch enables the wavelength switchable harmonic mode-locking operation. Ultrafast pulses with 1.9 ps at 1558.41 nm and 0.95 ps at 1563.08 nm are generated. The maximum repetition rate of the laser up to 1.127 GHz harmonic of fundamental repetition mode-locking at 1563.08 nm, corresponding to 880 order, and the output power is 4.2 mW. Considering its superiority in terms of low cost, easy integration, and high reliability, the findings validate that SMS can be used in harmonic mode-locking.     

基于PAM4制的高速垂直腔面发射激光器研究进展

短距离光互联技术在云计算、5G通信、物联网技术等方面有重要的商业应用价值。基于高速垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)与多模光纤组成链路、采用直接调制检测、并使用如四电平脉冲幅度调制(Four-level pulse amplitude modulation,PAM4)等的高阶调制模式是现阶段短距离光互联链路方案的首选。本文首先介绍了短距离光互联应用的研究现状;第二部分介绍了VCSEL的发展、结构以及动态参数;第三部分介绍了PAM4调制方法及伴随使用的各种电子技术(均衡,前向纠错,脉冲整形);第四部分介绍了提高单链路速率的波分复用(Wavelength division multiplexing,WDM)技术;最后对以高速VCSEL、多模光纤、直接调制检测、PAM4调制以及波分复用技术的短距离光互联方案应用前景做了总结和展望。     

Tunable polymer waveguide Bragg filter fabricated by direct patterning of UV-curable polymer

Tunable polymer wavelength filters are demonstrated using a silicon-nitride grating which gives high refractive index contrast with polymers. The polymer waveguides are defined using direct patterning of a liquid-state UV-curable polymer by proximate-contact lithography technique. The wavelength filter exhibits a narrow bandwidth of less than 1.0 nm and a transmission dip of more than −15 dB. The peak wavelength is shifted over 10 nm in the temperature range of 25-70 °C and the thermal tuning efficiency is −0.212 nm/°C.     

外腔式可调谐半导体激光器的光谱法求解

利用由射线法求得的光谱表达式，分析了外腔式半导体激光器的输出谱，并以此求得了普遍情况下阈值载流子密度的解析表达式，结合光谱表达式与载流子速率方程，求得了不同电流下腔内载流子密度与阈值的差值，从而可以不必诸光子数速度方程而获得外腔式半导体激光器的自洽解。     

光纤传输系统中互相位调制和受激拉曼散射串扰噪声的比较研究Ⅰ--单级传输系统

在密集波分复用强度调制直接检测光纤系统中 ,导出了包含互相位调制和受激拉曼散射共同作用的强度/相位矩阵表达式。在计算强度噪声谱的基础上 ,研究了互相位调制和受激拉曼散射的相互耦合并用于密集波分复用系统的噪声分析。分析表明 ,受激拉曼散射主要引入低频串扰噪声 ,而互相位调制主要引入高频串扰噪声。相邻较近信道引入的串扰噪声主要来源于互相位调制 ,相邻较远信道引入的串扰噪声主要来源于受激拉曼散射。在单级传输 (无色散补偿 )系统中 ,系统性能一般首先受到互相位调制的限制     

Theoretical determination of the photon rest-mass

A mathematical expression for the photon rest-mass as a function of wavelength is derived by considering the fact that the refractive index of photons in free space depends upon wavelength and by considering the Sellmeier formula. In this context, free space does not coincide with vacuum.     

单光子超导探测器

利用超导铌及绝缘隧道阻挡层构成的器件可在２００～５００ｎｍ波长范围内以２．５ｋＨｚ的速率探测单个光子，其本征光谱分辨率为４５ｎｍ，量子效率可达５０％．