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球形端面光纤与黑体光源耦合效率分析 认领
1
作者 宋超鑫 雷小华 +2 位作者 谢磊 刘显明 陈伟民 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期86-92,共7页
为提高黑体光源的入纤强度,采用球形端面光纤为接收光纤,建立球形端面光纤与黑体辐射腔光能耦合模型,分析球形端面光纤参数、黑体腔参数等对光能耦合效率的影响.搭建黑体腔与球形端面光纤的光能耦合实验系统,在800~1000℃条件下开展了... 为提高黑体光源的入纤强度,采用球形端面光纤为接收光纤,建立球形端面光纤与黑体辐射腔光能耦合模型,分析球形端面光纤参数、黑体腔参数等对光能耦合效率的影响.搭建黑体腔与球形端面光纤的光能耦合实验系统,在800~1000℃条件下开展了光能耦合实验,结果表明:随着球形端头直径的增加,耦合光能先增大后减小;当曲率半径约为85μm时,光能耦合强度最高.相对于平端面光纤而言,耦合效率提高约60%. 展开更多
关键词 球形端面光纤 黑体光源 理论耦合模型 耦合效率 光能耦合实验
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小纵横比光电器件发射端耦合工艺研究及优化 认领
2
作者 江秋月 仲顺顺 +3 位作者 周雄锋 吴国栋 马著 孙翔 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期546-552,共7页
为了系统研究影响耦合效率的因素,采用仿真和实验的方法建立了半导体激光器与单模光纤的耦合模型,并搭建自动耦合平台,进行了理论分析和实验验证,得到了模型的耦合效率与各个方向位移敏感度的关系以及实际耦合过程中耦合效率与各个方向... 为了系统研究影响耦合效率的因素,采用仿真和实验的方法建立了半导体激光器与单模光纤的耦合模型,并搭建自动耦合平台,进行了理论分析和实验验证,得到了模型的耦合效率与各个方向位移敏感度的关系以及实际耦合过程中耦合效率与各个方向容忍度的关系。结果表明,耦合效率对水平方向位移最为敏感,其后依次是角度旋转和纵向位移;仿真与实验最大耦合效率分别为64.29%与51.46%,误差在合理范围之内,结果具有较高可信度。这一结果对实际光电器件封装耦合效率的提高是有帮助的。 展开更多
关键词 光通信 容忍度 仿真优化 耦合模型 半导体激光器 耦合效率
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单模光纤章动跟踪耦合系统设计 认领 被引量:1
3
作者 吴天琦 王睿扬 +2 位作者 王超 于笑楠 佟首峰 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期62-69,共8页
在光纤激光通信系统中,为了克服准误差、随机角抖动误差、大气湍流像差对单模光纤耦合效率的影响,本文设计了单模光纤章动跟踪耦合系统。首先基于模场匹配原理,分析了径向偏差和光斑大小对耦合效率的影响。其次在理论分析的基础上,对激... 在光纤激光通信系统中,为了克服准误差、随机角抖动误差、大气湍流像差对单模光纤耦合效率的影响,本文设计了单模光纤章动跟踪耦合系统。首先基于模场匹配原理,分析了径向偏差和光斑大小对耦合效率的影响。其次在理论分析的基础上,对激光章动跟踪系统进行了设计,主要包括激光器、准直镜、快速反射镜、耦合透镜以及光电探测器,并以光电探测器的能量反馈完成了激光章动跟踪算法设计。最后搭建了实验平台,对系统进行了实验测试。通过实验测试得到,在激光章动跟踪时单模光纤的耦合效率为53.5%,并测试了径向偏差以及光斑大小对耦合效率的影响,得到了相应的曲线。耦合效率满足系统要求,并且实验测试曲线与理论分析的仿真曲线基本一致。 展开更多
关键词 空间激光通信 单模光纤耦合 激光章动跟踪 耦合效率 径向偏差 光斑半径
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基于复合抛物面聚光器的光纤耦合系统研究 认领
4
作者 黄媛 马晓燠 饶长辉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期309-313,共5页
为了使光纤激光器能高效率地抽运、完成大功率激光的输出,一般通过双透镜组将抽运源耦合进有源掺杂光纤。而为了进一步提高抽运效率、简化耦合系统,可以用复合抛物面聚光器来取代双透镜组。复合抛物面聚光器可以将最大接收角范围内的光... 为了使光纤激光器能高效率地抽运、完成大功率激光的输出,一般通过双透镜组将抽运源耦合进有源掺杂光纤。而为了进一步提高抽运效率、简化耦合系统,可以用复合抛物面聚光器来取代双透镜组。复合抛物面聚光器可以将最大接收角范围内的光全部会聚到其出射面,并且大部分能量都集中在有源掺杂光纤的数值空间范围内,因此具有很高的耦合效率。此外,复合抛物面聚光器还具有结构简单、尺寸较小、与抽运光源的对接简单等优点。仿真研究证实了复合抛物面聚光器比双透镜组的耦合效率更高,非常适用于光纤激光器的抽运光注入实验,为生成大功率激光器提供了条件。 展开更多
关键词 激光技术 复合抛物面聚光器耦合系统 耦合效率 光纤激光器
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基于峰值功率反馈的单模光纤章动耦合研究 认领
5
作者 金志明 佟首峰 +3 位作者 于笑楠 宋延嵩 张磊 赵佰秋 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期202-209,共8页
为了克服自由空间光通信系统中大气湍流、机械平台振动等因素的影响,提出了一种基于峰值功率反馈结合快速反射镜的章动耦合方案,并搭建了章动实验平台。通过快速反射镜引入一定频率和幅度的正弦扰动进行动态跟踪实验,结果表明,在跟踪状... 为了克服自由空间光通信系统中大气湍流、机械平台振动等因素的影响,提出了一种基于峰值功率反馈结合快速反射镜的章动耦合方案,并搭建了章动实验平台。通过快速反射镜引入一定频率和幅度的正弦扰动进行动态跟踪实验,结果表明,在跟踪状态且耦合效率不低于55%时,系统的最大耦合范围能达到1.1 mrad。同时设计的跟踪算法可以很好地校正大幅度扰动,使探测器接收光功率的均方误差由开环时的9.91%降低到闭环时的0.81%。测试了系统在不同信噪比下的章动耦合效率,结果表明,耦合效率随信噪比的降低而降低。 展开更多
关键词 光通信 单模光纤耦合 峰值功率反馈 激光章动 耦合效率
基于量子阱材料的光耦合微结构研究进展 认领
6
作者 叶新辉 《广州化工》 CAS 2020年第16期9-11,共3页
在长波红外探测领域中,GaAs/AlGaAs量子阱材料由于其均匀性和低成本,极具应用前景,然而,子带间跃迁选择定则的的限制导致量子阱不能吸收垂直入射光,通过引入微结构是增强光吸收的主要方法。本文在简述了量子阱原理及在长波红外波段的应... 在长波红外探测领域中,GaAs/AlGaAs量子阱材料由于其均匀性和低成本,极具应用前景,然而,子带间跃迁选择定则的的限制导致量子阱不能吸收垂直入射光,通过引入微结构是增强光吸收的主要方法。本文在简述了量子阱原理及在长波红外波段的应用前景后,综述了近年来提高光耦合效率的一些新颖微结构,指出它们各自的优势以及存在的不足,分析了今后量子阱材料微结构的发展方向。 展开更多
关键词 长波红外 量子阱 选择定则 光吸收 耦合效率
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超小GRIN光纤探头新型气体传感器模型 认领
7
作者 孙建美 陈斐璐 张越 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第12期28-32,共5页
为研究集成化高性能的气体传感器,将超小GRIN光纤探头与空芯光子晶体光纤(HC-PCF)耦合,提供一种新型光纤气体传感器模型的设计方法。在解析新型光纤气体传感器模型的基础上,搭建实验测试系统,用GRIN光纤探头分别和单模光纤与HC-PCF耦合... 为研究集成化高性能的气体传感器,将超小GRIN光纤探头与空芯光子晶体光纤(HC-PCF)耦合,提供一种新型光纤气体传感器模型的设计方法。在解析新型光纤气体传感器模型的基础上,搭建实验测试系统,用GRIN光纤探头分别和单模光纤与HC-PCF耦合,进行接收光谱功率的比较分析。实验结果显示:在给定条件下,利用GRIN光纤探头的耦合系统可以获得67.73 nW的光谱功率,优于使用传统单模光纤接收到的53.52 nW。因此,利用GRIN光纤探头替代单模光纤与HC-PCF进行耦合并应用于光纤气体传感器中,具有更高的耦合效率和更高的输出光功率等优势,可用于新型光子晶体光纤气体传感器的研究。 展开更多
关键词 GRIN光纤探头 新型光纤气体传感器 空芯光子晶体光纤 耦合效率
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基于阵列透镜和光纤集束的调频脉冲波形测试技术 认领 被引量:2
8
作者 张波 彭志涛 +3 位作者 孙志红 夏彦文 卢宗贵 董军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期34-40,共7页
提出了一种基于阵列透镜和渐变多模光纤集束的调频脉冲测试方法,该方法通过渐变折射率多模光纤提供较大的接收孔径,通过子孔径拼接方式取样降低取样光斑在光纤端面的漂移,两者相结合可实现光束近场能量到光纤集束的高效稳定耦合。该方... 提出了一种基于阵列透镜和渐变多模光纤集束的调频脉冲测试方法,该方法通过渐变折射率多模光纤提供较大的接收孔径,通过子孔径拼接方式取样降低取样光斑在光纤端面的漂移,两者相结合可实现光束近场能量到光纤集束的高效稳定耦合。该方法中的渐变多模光纤集束可携带更多的取样光能量,有利于脉冲的高对比度测量。实验结果表明,本技术方案能够实现调频脉冲光束整体时间特性的保真测量,测量对比度可达630:1。 展开更多
关键词 激光光学 波形测量 阵列透镜 光纤集束 耦合效率 对比度
10Gb/s高速光器件激光器端耦合模型设计与优化 认领
9
作者 仲顺顺 周雄锋 +1 位作者 孙翔 吴国栋 《制造业自动化》 CSCD 2020年第6期118-122,共5页
为提高半导体激光器与单模光纤的耦合效率,提高信噪比,延长光信号在光纤中传输的距离,利用光学仿真软件首先针对10G-EPON(万兆光无源网络)光器件建立了一种新的耦合模型并对其进行了仿真优化,其次分析了新模型与原有模型耦合效率出现差... 为提高半导体激光器与单模光纤的耦合效率,提高信噪比,延长光信号在光纤中传输的距离,利用光学仿真软件首先针对10G-EPON(万兆光无源网络)光器件建立了一种新的耦合模型并对其进行了仿真优化,其次分析了新模型与原有模型耦合效率出现差异的原因,最后探讨了透镜封装尺寸误差与耦合效率的关系,并对结果进行了归一化处理。研究发现:经过百万次光线追迹,模型的最大耦合效率为63.53%,在光电器件同样采用同轴型封装的情况下,与传统的球透镜耦合相比,改进模型的耦合效率提高了约16.68%;耦合效率的高低取决于半导体激光器整形后光斑的模场与单模光纤模场的匹配程度;耦合效率对透镜距离变化的敏感程度依次为快轴准直透镜>非球面透镜>慢轴准直透镜。研究结果可为10Gb/sEML光器件的实物设计封装提供尺寸参考和建议。 展开更多
关键词 分布反馈式半导体激光器 单模光纤 非球透镜 光学仿真 耦合效率 误差分析
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旅游业与城镇化耦合效率的特征与演进模式研究--以广东省21市为例 认领 被引量:1
10
作者 易婷婷 李小娴 《旅游研究》 2020年第1期19-33,共15页
耦合效率是衡量协同发展程度的重要指标。文章采用数据包络分析法和Malmquist指数法,对广东省21个地级市2005~2018年的面板数据进行分析,探索旅游业与城镇化耦合效率的特征与演进规律。结果显示:广东省总体耦合效率较高,但城市之间存在... 耦合效率是衡量协同发展程度的重要指标。文章采用数据包络分析法和Malmquist指数法,对广东省21个地级市2005~2018年的面板数据进行分析,探索旅游业与城镇化耦合效率的特征与演进规律。结果显示:广东省总体耦合效率较高,但城市之间存在较大差异;根据效率大小和变化程度,可将耦合效率类型分为双高型、进步型、双低型和疲软型4种;各城市的效率类型是动态变化的,按照其发展路径,可分为稳定式、徘徊式、突变式和随机式4种演进模式。具有不同效率类型和演进模式的城市应采取不同措施,以促进旅游业与城镇化协同发展。 展开更多
关键词 旅游 城镇化 耦合效率 演进模式 数据包络法
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基于ZEMAX的扩束型光纤连接器对准误差分析 认领
11
作者 董雪岩 李平雪 +1 位作者 章曦 杨卫鑫 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第15期168-177,共10页
通过对光纤耦合条件的理论分析,设计了扩束型光纤连接器的光学系统,并在ZEMAX软件的混合模式下实现仿真。定量分析准直镜和聚焦镜产生的对准误差所引起的光束质量和耦合效率的变化。模拟结果表明,准直镜和聚焦镜存在偏心或倾斜误差且在... 通过对光纤耦合条件的理论分析,设计了扩束型光纤连接器的光学系统,并在ZEMAX软件的混合模式下实现仿真。定量分析准直镜和聚焦镜产生的对准误差所引起的光束质量和耦合效率的变化。模拟结果表明,准直镜和聚焦镜存在偏心或倾斜误差且在允许范围内,可调整两透镜的位置补偿像差和光轴偏移以确保光束质量和耦合效率达标,并对模拟结果进行实验验证。再模拟光纤连接器在不同直径时的对准误差允许范围,并推导对准误差补偿公式。在扩束型光纤连接器的设计和装调过程中,计算对准误差补偿公式,由于准直镜失调产生的对准误差可通过聚焦镜进行补偿,既增加设计精度又简化装调过程。最后根据对准误差分析结果,自行设计并制造12kW@600μm的扩束型光纤连接器。 展开更多
关键词 光学设计 光纤连接器 ZEMAX 对准误差 耦合效率 光束质量
基于石墨烯的THz量子阱探测器耦合效率的研究 认领
12
作者 王赛丽 侯凡博 陈家林 《电子测试》 2020年第22期39-41,共3页
本文研究了石墨烯的表面等离激元现象,并将其应用于THz光波的检测。通过FDTD算法分析了石墨烯表面对THz波的捕获情况,为了增强对光波吸收,在石墨烯表面引入金属光栅结构,并详细研究了金属光栅的参数对THz探测器耦合效率的影响。结果表明... 本文研究了石墨烯的表面等离激元现象,并将其应用于THz光波的检测。通过FDTD算法分析了石墨烯表面对THz波的捕获情况,为了增强对光波吸收,在石墨烯表面引入金属光栅结构,并详细研究了金属光栅的参数对THz探测器耦合效率的影响。结果表明,采用6.27THz的光对THz量子阱探测器进行照射,可以得出对于6.27THz的入射光,当金属光栅周期P=10.3μm,金属层厚度h=0.4μm,金属块宽度W=5.15μm(占空比Z为0.5)时,耦合效率可以达到最大。 展开更多
关键词 石墨烯 表面等离激元 金属光栅 耦合效率
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非均匀关联光束在湍流中的单模光纤耦合效率(特邀) 认领
13
作者 蔺淑琴 张继前 +3 位作者 朱新蕾 王飞 蔡阳健 余佳益 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期342-348,共7页
研究了非均匀关联光束经过大气湍流后的光纤耦合效率。研究结果表明,大气湍流中非均匀关联光束的光纤耦合效率优于传统高斯谢尔模光束;且调控光束相干长度可以提高光纤耦合效率;针对不同传输距离的情况,可以通过调控光束相干长度实现耦... 研究了非均匀关联光束经过大气湍流后的光纤耦合效率。研究结果表明,大气湍流中非均匀关联光束的光纤耦合效率优于传统高斯谢尔模光束;且调控光束相干长度可以提高光纤耦合效率;针对不同传输距离的情况,可以通过调控光束相干长度实现耦合效率的最优化。同时,文中还讨论了光源参数:束腰和波长;耦合透镜参数:接收孔径和焦距;湍流强度对光纤耦合效率的影响。该研究成果证明光场相干结构调控技术在提升光纤耦合效率中的应用,在自由空间激光通信研究领域存在重要价值。 展开更多
关键词 大气湍流 相干结构 耦合效率
双波长激光耦合共焦系统研究 认领
14
作者 曹明坡 胡明勇 +3 位作者 赵础矗 吕敏 张健 王位 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期556-561,共6页
以波长分别为633 nm和1319 nm的激光为例研究了激光耦合共焦系统。为满足两种波长的激光合束聚焦后的会聚角小于10°的设计要求,提出了两种解决思路:一是用反射镜和二向色镜使双波长激光实现共光路,然后经离轴抛物面反射实现共焦;... 以波长分别为633 nm和1319 nm的激光为例研究了激光耦合共焦系统。为满足两种波长的激光合束聚焦后的会聚角小于10°的设计要求,提出了两种解决思路:一是用反射镜和二向色镜使双波长激光实现共光路,然后经离轴抛物面反射实现共焦;二是用透镜组耦合的方法把双波长激光分别耦合进二合一合束器,合束器采用单模光纤,其芯径为9μm,数值孔径(NA)为0.14,根据光纤和激光器参数设计耦合透镜组。综合考虑采用第二种方法进行实验,给出实验方法及测量结果,并计算出两种波长激光各自的耦合效率。实验结果表明:光纤耦合器耦合法能实现双波长激光合束,并且耦合效率较高,输入波长为633 nm、1319 nm时系统的耦合效率分别大于40%、30%,实验结果满足设计要求,达到了预期效果。 展开更多
关键词 激光技术 双波长激光耦合共焦 透镜耦合 耦合效率 合束器
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空间光-多模光纤的单模耦合效率分析 认领 被引量:1
15
作者 吴世奇 林贻翔 +1 位作者 牟冉 陈晶 《光通信技术》 北大核心 2019年第1期32-36,共5页
在空间光前置放大和外差探测应用中,单模光纤耦合是空间光通信的关键技术之一。由于多模光纤在短距离内可以实现近似单模传输,在特定条件下采用多模光纤作为耦合光纤,可兼顾单模和多模应用,提高光耦合效率。利用多层相位屏和光束传输法... 在空间光前置放大和外差探测应用中,单模光纤耦合是空间光通信的关键技术之一。由于多模光纤在短距离内可以实现近似单模传输,在特定条件下采用多模光纤作为耦合光纤,可兼顾单模和多模应用,提高光耦合效率。利用多层相位屏和光束传输法研究多模光纤中的传输特性。采用模式匹配法计算多模光纤耦合光场与基模光场耦合效率η。仿真结果表明:大气湍流强度参数D/r0=1、5、10时,η随多模光纤长度呈周期变化,峰值可以达到单模光纤直接耦合值的2~3.5倍;控制多模光纤的传输距离,可以获得最大值η,使多模光纤适用于相干光通信等单模应用中。 展开更多
关键词 空间光-多模光纤耦合 大气湍流 耦合效率 光束传输法
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光纤传感测量中耦合系统的设计 认领
16
作者 杨瑞峰 盖婷 +2 位作者 郭晨霞 胡晨昊 郎国伟 《测试科学与仪器:英文版》 CAS CSCD 2019年第1期76-80,共5页
根据光纤传感测量中光源的选取原则,将半导体激光器作为光纤传感器的光源并选取单模光纤作为尾纤,基于光学设计软件Zemax纯非序列光学系统,设计了一种半导体激光器与单模光纤的耦合系统。通过分析半导体激光器的光束特性及半导体激光器... 根据光纤传感测量中光源的选取原则,将半导体激光器作为光纤传感器的光源并选取单模光纤作为尾纤,基于光学设计软件Zemax纯非序列光学系统,设计了一种半导体激光器与单模光纤的耦合系统。通过分析半导体激光器的光束特性及半导体激光器与单模光纤的耦合模场理论,由一个球透镜和一个准直透镜构成组合透镜耦合方式,达到提高耦合效率和容忍度的目的。设计时在非序列光学系统下进行了百万次光线追迹,仿真得到所设计系统的耦合效率为78%左右,而实验测试结果为69.11%,由此对误差产生的原因进行了分析。 展开更多
关键词 半导体激光器 光纤耦合 ZEMAX 耦合效率
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Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导高效耦合的容差范围 认领
17
作者 王天甲 张瑞英 王杰 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第12期925-931,共7页
Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成的反馈外腔半导体光源及其相关集成器件成为近年来的研究热点,大容差范围是该类器件提高成品率和降低制备成本的有效途径。采用有限差分光束传播法,针对应用于大尺寸Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导的双锥形耦合器结构进行了仿真... Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成的反馈外腔半导体光源及其相关集成器件成为近年来的研究热点,大容差范围是该类器件提高成品率和降低制备成本的有效途径。采用有限差分光束传播法,针对应用于大尺寸Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导的双锥形耦合器结构进行了仿真,研究了实现高效耦合结构参数容差范围。结果表明,当Ⅲ-Ⅴ材料有源波导中缓冲层厚度为0.5~0.7μm,有源波导锥形区长度为400~800μm,锥形区尖部宽度为0.5~0.55μm,有源波导增益区宽度为2.9~3.1μm,无源波导锥形区的长度超过500μm,有源波导相对于Si波导的偏移量小于1μm时,Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导的耦合效率均可达到90%以上。研究双锥形Ⅲ-Ⅴ/Si波导高效耦合参数的容差范围可为下一步制备出高效耦合的该类大尺寸混合集成器件提供参考。 展开更多
关键词 Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导 耦合效率 双锥形耦合 有限差分光束传播法(FD-BPM) 容差范围
聚合物波导光栅耦合器的衍射场仿真(英文) 认领 被引量:1
18
作者 吴少强 冯向华(指导) +1 位作者 卫正统 吴天昊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期279-284,共6页
为了实现横截面尺寸为50μm×50μm的聚硅氧烷聚合物光波导的耦合转向问题,设计了一种表面覆盖高折射率包层的多层蚀刻光栅耦合器。首先,分析了影响聚合物波导光栅耦合器耦合效率的结构因素;然后,采用在光栅表面蚀刻高折射率层的方... 为了实现横截面尺寸为50μm×50μm的聚硅氧烷聚合物光波导的耦合转向问题,设计了一种表面覆盖高折射率包层的多层蚀刻光栅耦合器。首先,分析了影响聚合物波导光栅耦合器耦合效率的结构因素;然后,采用在光栅表面蚀刻高折射率层的方法,提高了聚合物波导光栅耦合器的耦合效率;接着,对不同的周期(范围:100~4 000 nm)和不同的蚀刻深度(范围:0~50 000 nm)进行排列组合,形成不同的光栅结构,基于时域有限差分法编写程序,遍历所有情况,得到不同光栅结构下的光场情况以及其耦合效率,找到使耦合效率最大的周期以及蚀刻深度。最后,设计了多层蚀刻的光栅耦合器,进一步提高耦合效率。当蚀刻深度为5 000 nm,光栅周期为2 600 nm时,带高折射率层的聚硅氧烷聚合物光波导均匀光栅耦合器的耦合效率达到最大,为17.2%。采用多层蚀刻的方式,对结构进行优化,其耦合效率能达到37.4%。为聚硅氧烷聚合物光波导在光互连中的实际应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 光互连 光栅耦合 时域有限差分法 聚硅氧烷聚合物光波导 耦合效率
收发共光路单模光纤耦合光学系统研究 认领
19
作者 况耀武 何志平 +1 位作者 徐卫明 舒嵘 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第2期206-210,230共6页
目标散射光至单模光纤的高效耦合是光纤相干探测激光雷达系统研制的关键技术。为获得尽可能高的单模光纤耦合效率,首先分析了Zernike初级像差对单模光纤耦合效率的影响,在此基础上针对收发共光路单模光纤耦合光学系统在真空中使用的需... 目标散射光至单模光纤的高效耦合是光纤相干探测激光雷达系统研制的关键技术。为获得尽可能高的单模光纤耦合效率,首先分析了Zernike初级像差对单模光纤耦合效率的影响,在此基础上针对收发共光路单模光纤耦合光学系统在真空中使用的需求设计了带有真空补偿镜的耦合光学系统,实测耦合效率为55.9%。最后对耦合系统在不同温度下的耦合效率进行了测试,在(20.4±2)℃的温度范围内耦合效率最低为45.7%,并通过基于角锥棱镜的焦面位置等效验证方案验证了真空状态下的耦合效率与地面测试状态下的耦合效率一致。 展开更多
关键词 单模光纤耦合 耦合效率 光学设计 真空补偿 相干探测
空间光到单模光纤章动耦合技术研究 认领 被引量:3
20
作者 赵佰秋 孟立新 +2 位作者 于笑楠 张立中 佟首峰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期238-246,共9页
阐述了空间光到单模光纤耦合原理,设计了基于快速反射镜结合光纤光电探测器的章动耦合算法,在LabVIEW环境下仿真了光纤端面章动的动态跟踪过程,并进行了激光章动系统耦合实验,实现了静态条件下59.63%的耦合效率,进行了1.65 GHz码速率的... 阐述了空间光到单模光纤耦合原理,设计了基于快速反射镜结合光纤光电探测器的章动耦合算法,在LabVIEW环境下仿真了光纤端面章动的动态跟踪过程,并进行了激光章动系统耦合实验,实现了静态条件下59.63%的耦合效率,进行了1.65 GHz码速率的视频传输演示与扰动实验,验证了章动耦合算法的有效性与可行性。通过实验与仿真数据结果,分析了章动算法参数中章动半径、收敛步长与章动单周采样点数对耦合性能的影响。结果表明,在光纤端面当章动半径从0.1μm增加到2.5μm时,耦合效率与耦合稳定性下降,耦合速率无明显变化,但章动半径过小会导致收敛角度识别误差增大,降低耦合速率;当收敛步长从0.1μm增加到2.5μm时,耦合效率与耦合稳定性下降,耦合速率上升;当章动单周采样点数从100减少到5时,耦合效率与耦合稳定性无明显变化趋势,但由于采样点数过少,收敛角度分辨率降低,耦合速率明显下降。 展开更多
关键词 光纤光学 空间激光通信 单模光纤耦合 激光章动 耦合效率
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