电光取样技术在ps级超短电脉冲测量和GHz高频电信号测量中的应用

对ps级超短电脉冲测量而言,电光取样是目前最准确、最有效的方法之一。本文介绍了电光取样的基本测量原理及实验途径,对测量的误差因素进行了分析。电光取样对由电光晶体如GaAs、LiNbO_3等制成的光电器件的瞬态响应测量具有特殊优点。本文着重对GaAs集成电路的瞬态测量原理和方法及误差因素进行了介绍。电光取样基于谐波混频原理对GaAs高频场分布的测量也十分有效。     

光数字波分复用器

介绍基于光波干涉原理的波分复用器,这类波长复用器可以把复用光波分解为按奇、偶数排列的两组光波,每组光波的波长间隔为原复用光波的二倍。重点介绍光纤和晶体材料的光数字波分复用器的工作原理结构。     

光数字波分复用器

介绍基于光波干涉原理的波分复用器，这类波长复用器可以把复用光波分解为按奇、偶数排列的两组光波，每组光波的波长间隔为原复用光波的二倍。重点介绍光纤和晶体材料的光数字波分复用器的工作原理结构。     

电光调制系统设计

调制是光电系统中的一个重要环节.光辐射的调制是指改变光波振幅、强度、相位或频率、偏振等参数使之携带信息的过程.调制的目的是对所需处理的信号或被传输的信息进行某种形式的变换,使之便于处理、传输和检测.目前用得较多的是电光调制、声光调制等方法.文中介绍的电光调制系统主要是验证电光调制原理以及介绍电光调制在激光通信方面的应用,通过此系统了解晶体电光调制的原理和实验方法,以便在此系统中测量晶体的半波电压、电光系数和消光比等参量.     

基于PPLN倍频-电光耦合级联的光调谐技术

研究了周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体内倍频和电光耦合的级联过程,发现引入另外一束光波,可以改变晶体内原有的三个光波的能量耦合过程。模拟结果显示,通过改变外加光波光强,可以实现对三个光波的强度和二次谐波偏振态的调制。研究结果对于同时实现倍频和信号调谐非常有益。     

用于宽调谐太赫兹探测的菲涅耳相位匹配和频特性分析

论述了用于宽调谐太赫兹(THz)探测的菲涅耳准相位匹配技术方法的原理,讨论了共振及非共振菲涅耳相位匹配的条件,重点研究了Goos Hanchen延迟对菲涅耳准相位匹配的影响,还讨论了和频过程中有效非线性系数、光波在晶体内全反射角θ的允许宽度及GaAs晶体对互作用三波的吸收,提出了利用角度调谐在菲涅耳相位匹配GaAs晶体中实现宽调谐THz探测的实验设计方案。     

探测光波长对太赫兹波电光取样探测技术的影响（英文）

由于太赫兹波电光取样探测技术中电光晶体存在的色散关系,探测光的波长会直接影响到电光取样的探测带宽和效率.由于该色散关系的存在,不同的电光晶体在电光取样中响应函数不同.本文研究了两种典型的电光晶体-碲化锌和磷化镓晶体的响应函数,发现在选取的四种探测激光波长内(600 nm、800 nm、1200 nm、1600 nm),800 nm的探测激光更合适碲化锌晶体,1200 nm的激光更合适磷化镓晶体.对于不同厚度的晶体,存在一个最优化的探测激光波长,使得该晶体的电光响应函数有最宽的带宽.     

探测光波长对太赫兹波电光取样探测技术的影响

由于太赫兹波电光取样探测技术中电光晶体存在的色散关系, 探测光的波长会直接影响到电光取样的探测带宽和效率.由于该色散关系的存在, 不同的电光晶体在电光取样中响应函数不同.本文研究了两种典型的电光晶体-碲化锌和磷化镓晶体的响应函数, 发现在选取的四种探测激光波长内(600 nm、800 nm、1200 nm、1600 nm), 800 nm的探测激光更合适碲化锌晶体, 1200 nm的激光更合适磷化镓晶体.对于不同厚度的晶体, 存在一个最优化的探测激光波长, 使得该晶体的电光响应函数有最宽的带宽.     

有限能量Olver-Gaussian光束通过电光晶体的光强分布特性

基于广义惠更斯-菲涅耳积分公式,研究了傍轴近似下有限能量Olver-Gaussian光束经过铌酸锂电光晶体的光强分布特性。得出了这类光束经单轴晶体垂直于光轴的电场和光强解析式,基于此,探究了一阶Olver光束在电光晶体不同横截面上的光强分布和光波侧面传输光强图,并得出了外加电场和光波中心位置及中心光斑相对光强变化的定量关系；对传统三类单轴晶体的光波演变特性也进行了分析。     

沿轴[111]切割的GaAs调制晶体的应用

目前调制红外辐射用的GaAs单晶都是43m立方系晶体。资料[2]曾指出,对振幅调制最有效的晶体切割法是使控制场垂直于面(110),而辐射沿轴[110]扩展。此时控制电压值与l/d(l——所用晶体的长度,d——厚度)成比。但由于GaAs晶体沿轴[111]生长,不能制得上述切面的长试样。     

PMN-PT晶体折射率的精确测量

折射率是光学晶体的基本参数,准确测定晶体的折射率能够为晶体的电光、声光、非线性应用提供基本计算参数和实验参量。为了准确测定Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3(PMN-PT)晶体在可见光和近红外波段的折射率系数,搭建了激光自准直折射率测量系统,对纯铌酸锂晶体的折射率测试结果与现有文献报道误差小于1/1 000,使用该系统对沿<001>极化的Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.39PbTiO_3(PMN-0.39PT)单畴晶体进行了测定,得到了单畴的PMN-0.39PT晶体在波长分别为594 nm、633 nm、1 150 nm和1 520 nm时的折射率和色散方程,测量结果与现有文献规律性一致。结果表明该方法可用于准确快速测定新型电光晶体折射率。     

InGaAs/GaAs应变层短周期超晶格的Wannier-Stark效应

本文利用光电流谱方法研究了10—300K温度范围内In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变层短周期超晶格的Wannier-Stark效应,在室温及低温下均观察到明显的吸收边场致“蓝移”现象,并对Stark-ladder激子跃迁的能量位置及振子强度随电场的变化给予详细讨论。实验结果表明,利用In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变层超晶格的Wannier-Stark效应可以制作0.98μm波长范围的电光调制器和自电光双稳器件。     

组合谐振腔的双波长THz滤波器的研究

提出一种新型的光子晶体双波长THz滤波器,该滤波器由正方晶格光子晶体中3个点缺陷优化组合的谐振腔和线缺陷构成,可以实现双波长下载功能。利用FDTD(有限差分时域)法研究了两束光波在滤波器中的传输特性,仿真计算了对应的透射谱和时域响应图。仿真结果表明,该新型滤波器能够实现单信道双波长滤波功能,并且具有谐振腔品质因子Q值大、滤波带宽窄、损耗低、稳态响应时间快和体积小易于系统集成等优点。     

应变In_xGa_(1-x)As/Al_(0.15)Ga_(0.85)As多量子阱的电光双稳

在垂直于异质界面电场存在的情况下,用光电流光谱学研究了分子束外延生长的应变 In_xGa_(1-x)As/Al_0.15Ga_0.85As 多量子阱的光学吸收性质。在体 GaAs 衬底透明的波长范围内,观察了量子限定斯塔克效应。室温下无须去除 GaAs 衬底,显示出自电光效应器件的光学双稳性。     

组合谐振腔的双波长THz滤波器的研究北大核心

提出一种新型的光子晶体双波长THz滤波器,该滤波器由正方晶格光子晶体中3个点缺陷优化组合的谐振腔和线缺陷构成,可以实现双波长下载功能。利用FDTD(有限差分时域)法研究了两束光波在滤波器中的传输特性,仿真计算了对应的透射谱和时域响应图。仿真结果表明,该新型滤波器能够实现单信道双波长滤波功能,并且具有谐振腔品质因子Q值大、滤波带宽窄、损耗低、稳态响应时间快和体积小易于系统集成等优点。     

硅酸镓镧晶体电光调制器

用新型非线性材料硅酸镓镧(LGS)晶体制作了电光调制器,研究了单晶硅酸镓镧晶体的电光效应。利用极值法和倍频法测定了硅酸镓镧晶体的半波电压值,计算出电光系数γ11分别为1.85pm/V和1.90pm/V,对比发现倍频法比极值法实用、快速、方便。测定了在0.3～0.6328μm波长内硅酸镓镧单晶的旋光率为21.1°～2.6°/mm。利用自制的高压调制电源进行了调制实验,实验结果表明:有旋光性非线性材料硅酸镓镧晶体是一种新型电光晶体,可用作电光调制器,调制信号稳定。     

使用BSO晶体的实时散斑剪切照相

实时散斑剪切照相装置是一种实时地存贮与观察散斑剪切图样的新方法。使用的记录介质是光致折射率变化的电光晶体硅酸铋(Bi_(12)SiO_(20))。Bi_(12)SiO_(20)晶体在电场电压为6kV/cm和波长λ_1=514nm时获得1%衍射效率的写入能量是0.3mJ/cm~2。它对波长λ_1=514nm的吸收系数α_1=2cm~(-1),对波长λ_2=633nm的吸收系数α_2=0.28cm~(-1)。该晶体是一种记录可擦除性的记录介质,所以可多次重复使用而不会出现任何疲劳和损伤。利用此晶体装置的实     

ps超高速电光采样

本文报道了一种用于表征超快电脉冲瞬态特性的超高速电光采样技术,利用电光晶体行波普克尔效应和高重复率飞秒脉冲染料激光系统,获得结果是时间分辨率小于1ps,电压灵敏度小于50μV。测出了Cr:GaAs光电导微带开关的瞬态波形和微带传输线的色散特性。     

基于掺杂电光材料一维光子晶体的光开关

设计了新型的光开关器件,该器件建立在掺杂电光材料的一维光子晶体上.运用传输矩阵法研究掺杂电光材料的一维光子晶体的传输特性.结果发现对特定缺陷模频率的光波,可以通过加在掺杂电光材料的电场来控制光信号的通断.当外加交变电场时,一维光子晶体周期性地输出脉冲.输出脉冲的间隔周期是外加电场的一半.     

GaAs (110)量子阱的电子自旋弛豫

采用固态源分子束外延的方法在GaAs(110)取向衬底上生长了GaAs/AlGaAs多量子阱结构.对样品进行了低温光致发光谱和时间分辨光致发光谱的测量,结果表明激发功率和激发波长对室温下量子阱内电子的自旋弛豫时间有强烈的影响.对于常见的GaAs(100)量子阱起支配作用的D'yakonov-Perel' (DP)自旋弛豫机制,在GaAs (110)量子阱材料里被充分地抑制了.对于缺失了DP相互作用的GaAs (110)多量子阱,电子-空穴相互作用对自旋弛豫时间随激发功率变化有重要的影响.