基于透镜的楔形光隔离器的设计与分析

设计出一种偏振无关的两极楔形光隔离器.由传统的楔形光隔离器、透镜和反射镜构成.结构采用反射型,在引入透镜和反射镜的基础上,第一级光隔离器的出射光经反射进入第二级,使得两极光隔离器共用一个法拉第旋转器,达到器件体积小,元件数目少,隔离度高的目的.同时利用矩阵光学理论对器件的隔离度和插入损耗进行了理论分析.分析结果表明,隔离度主要受器件消光比和旋转角误差的影响.消光比由10~(-3)到10~(-4),会使隔离度增加20 dB,旋转角误差为5°时,对隔离度的影响达到25dB.插入损耗主要受透射比的影响.     

具有隔离功能的偏振相关型消偏器

结合Lyot型消偏器和Walk-off型光隔离器的原理与结构,提出一种具有隔离功能的消偏器。从理论上对其插入损耗和隔离度进行性能分析,通过实验测试其偏振度与隔离度,分析与实验结果表明:该器件结构紧凑,即可对入射光消偏,又能隔离反向光。     

新型高性能光纤型极化器的研究

介绍一种新型结构的１．５μｍ光纤型极化器。采用这种新型结构,器件最佳性能指标为：消光比大于５５ｄＢ;插入损耗小于０．５ｄＢ;并成功地解决了光纤型极化器制作过程中的生产效率和质量稳定性方面的问题。目前已可实现１．５μｍ光纤型极化器的小批量生产,成品率高达９０％以上,且制作周期短、成本很低;批量制作时器件指标为：消光比大于３５ｄＢ,插入损耗小于１ｄＢ。     

光纤通信中的偏振无关光环行器

本文报道了几种光纤通信用偏振无关光环行器,对它们的原理做了简要介绍。尤其着重于以双折射晶体、法拉第旋转器、二分之一波片为基本元件的双光纤三端口环行器。     

磁光晶体球型光纤光隔离器

探讨了一种磁光晶体球型光纤隔离器,用ＹＩＧ来研制器件的实验结构,其插入损耗,隔离度和反向损耗的测量结果分别优于８．９ｄＢ,２８ｄＢ和４５ｄＢ理论分析表明,这类器件的有效长度可达０．５ｍｍ以下,插入损耗低于１ｄＢ。     

光纤通信中的偏振无关光环行器

本文报道了几种光纤通信用偏振无关光环行器，对它们的原理做了简要介绍。尤其着重于以双折射晶体、法拉第旋转器、二分之一波片为基本元件的双光纤三端口环行器。     

X波段宽带双Y结微带环行器的设计

基于带线环行器的工作原理,使用YIG软磁基片设计并制作了一款双Y结环行器,工作中心频率及工作范围分别是8.5 GHz,7 GHz~10 GHz.使用HFSS进行仿真设计,环行器的插入损耗小于0.26 d B,反射损耗和隔离度均大于21 d B,具有良好的宽带特性.使用矢量网络分析仪测试了环行器样品,测试结果和仿真结果基本相符,在6.7 GHz~8.1 GHz频段内插损小于0.78 d B,在7.0 GHz~8.6 GHz频段内隔离度大于17 d B.     

硅基MZI 结构光调制器静态消光比

硅基光调制器技术是当前硅基光子学技术领域较为活跃的一个分支。结合硅基光子器件的材料特性和常见横截面波导结构, 研究了硅基MZI 结构光调制器的静态消光比特性, 论述了光调制器发“1” 码时所加峰值电压、工作波长选择和移相器几何尺寸对静态消光比的影响。研究表明, 光调制器发“1” 码时所加峰值电压较小时, 消光比的变化量较大; 在其他参数相同的情况下, 工作波长的选择对光调制器的消光比有很大影响; 在调制器尺寸选择方面, 倾向于选择两臂较长, 但两臂长度差较小的结构, 因为此时的消光比较大, 同时对工作波长变化不敏感。     

24~30 GHz GaN HEMT单片集成单刀双掷开关

本文研究了一种基于100 nm氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺设计的24～30 GHz单片集成单刀双掷(SPDT)开关.该开关采用1/4波长微带线并联HEMT开关器件的结构,通过采用两级并联HEMT实现低插入损耗同时获得更好的隔离度.测试结果显示,在24～30 GHz的5G毫米波频段内以及0/-5 V的控制电压下,该开关的插入损耗低于1.5 dB,隔离度优于28 dB,输入功率1 dB压缩点大于27 dBm.测试结果能够很好地验证仿真结果.     

BOA型铌酸锂光波导开关

本文介绍我们研制的 BOA(Bifurcation Optique Active)钛扩散铌酸锂电光波导光开关,在0.633μm 工作波长下测得开关电压为13.3 V,消光比大于90%,总的插入损耗小于10 dB.     

Ka频段集成化鳍线铁氧体环行器

介绍了一种利用单鳍线Y结和磁化铁氧体圆片以及三个阻抗变换器组成的Y结环行器,其适合用于集成系统中,该器件在Ka频段内具有低的插入损耗和高的隔离。     

微波大功率PIN开关及其在变极化天线中的应用

讨论了一种工作于Ｓ波强段的大功率ＰＩＮ开关的设计方法。该开关采用了间隔为１／４波长的双排并联结构，仅用１２只ＰＩＮ管实现了功率容量为８０ＫＷ。插入衰减和开关比分别为０．８５ｄＢ和３０ｄＢ的性能指标，它已经用于测量雷达的变极化天馈系统中，实现了雷达的脉间变极化。     

玻璃基集成光功分器的制备与性能表征

针对光纤通信网络的应用,采用Ag+-Na+两步离子交换技术在玻璃基片上制作Y分支级联型1×8集成光功分器,对器件的插入损耗、波长敏感性等关键性能指标进行测试,并对封装好的功分器进行老化实验.研究结果表明,器件的插入损耗典型值为10.3 dB,插入损耗均匀性典型值为0.67 dB;在1 260～1 650 nm波长范围内插入损耗对波长不敏感;在器件老化前后插入损耗变化小于0.1 dB.这些关键性能指标达到Bellcore GR-1209规定的应用标准,与市场上现有的光纤熔融拉锥型光功分器和二氧化硅基集成光功分器的性能指标相当.     

天然氨基酸的结构和旋光性

利用螺旋理论,具体分析了天然氨基酸的构型、构象和其旋光方向间的关系。结果表明,氨基酸类化合物也遵从螺旋理论的规律。它们的旋光方向和旋光度大小都是由其分子的立体结构所决定。通过氨基酸的结构可以推断其旋光方向,从旋光方向也可推断构型和构象。     

Design of the Rotation Angle Measurement System for the Atmospheric Dispersion Corrector (ADC)

In order to measure the rotation angle error of the worm and gear mechanisms in the atmospheric dispersion corrector( ADC),a novel measurement system based on the autocollimator is designed in this paper.Based on the position relations between the shaft and spot converged by rays of autocollimator,the rotation angle can be calculated quickly and conveniently using a brief algorithm. An optical wedge is introduced to the measurement system for suppressing the awful measuring error caused by the axial wobbly error. The measurement system can measure the shaft rotation angle at any rotation position,which is the novel usage of the two-dimensional autocollimator. Its optical layout is very simple. Only an optical wedge and two plane mirrors are needed besides the autocollimator. The measurement accuracy of the proposed method is less than±0.5 arcmin. In the measurement of two worms and gears mechanisms in ADC,the rotation angle error are±0.05° and ±0.07° respectively,which all satisfies the design demand( ±0.1°). The proposed measurement system can be also suits for some engineering fields.     

带前置光放大的卫星激光通信系统的优化

考虑接收端瞄准误差对空间光到单模光纤耦合的影响,导出了带前置光放大的卫星激光通信系统中,由瞄准误差引起的突发误码率的近似解析表达式,并建立了基于突发误码率的系统优化模型。在给定突发误码率要求及发射端、接收端瞄准误差条件下,对发射光束宽度、接收天线直径及空间光耦合参数进行了优化,使所需发射功率最小,分析了接收端瞄准误差引起的功率损耗。仿真表明:在最优条件下,当接收天线直径与接收端瞄准误差标准差之乘积小于0.15个波长时,由接收端空间光耦合引起的功率损失小于2μrad。     

Analytical Solution for an Elastic Sphere Indenting a Layered Half-Space

基于大气色散校正器的转角测量系统设计

李文杰^1,2,穆全全^1*,王少鑫¹,杨程亮¹,王海萍¹,曹召良¹,宣丽¹

(1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,长春 130033; 2.中国科学院大学,北京 100049)

创新点说明：

基于自准直仪,利用光楔设计一种转角测量系统,不仅可以实现转角的整周测量,而且结构简单,并能抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响,可广泛应用于其他的工程领域。

研究目的：

本文提出一种新的转角测量方法,该方法能抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响。

研究方法：

利用光楔和反射镜的组合设计了新的转角测量方法,可实现转角的整周测量。文中首先通过理论分析原始方法的缺点,在此基础上提出利用光楔代替传统方法中的反射镜,实现光线的偏折,可抑制轴系倾角回转误差对转角测量的影响。并对传统方法和本文所提新方法进行对比试验,验证所提新方法的优越性。

结果：

传统方法和新方法获得的转角测量误差分别为±1.5°和±0.05°,而且本文新方法中测量点的分布更加的随机。利用设计的方法测量两对蜗轮蜗杆机构的转角误差分别为±0.05°和±0.07°,均满足设计要求（±0.1°）。

结论：

本文基于自准直仪,设计了一种转角测量系统,利用光楔代替反射镜,实现对出射光线的偏折,可抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响。该系统不仅结构简单,还能实现转角的整周测量,大大扩展了自准直仪的应用范围。

关键词：光学测量;转角;自准直仪;轴系倾角回转误差;光楔