非线性干涉滤光片开关特性及逻辑功能

目前,利用光子特性形成大容量和超平行运算的光子计算机研究引起人们广泛的兴趣。无论是模仿电子计算机的二进制数值光计算机结构,还是用符号代换进行光计算以及光信息的存储,都离不开具有光学双稳特性的阈值器件,非线性干涉滤光片光学双稳器件,具有开启阈值功率低、开关速度快,可室温工作于可见波段等优点,因此在探索逻辑开关功能,研究全光学数字计算和体系结构方而受到人们的重视。本文报导利用其透射、反射双稳特性,获得多种逻辑功能;并报告双稳器件对冲开关特性的研究,用于构成光学关联存储、干涉滤光片型空间光调制器的阈值器件。     

室温下ZnS干涉滤光片的快速开关

本文中以连续Ar~+激光作为维持光,以脉冲Nd:YAG倍频激光作为触发光,用CW+P的方法在室温下实现了ZnS干涉滤光片的快速开关。开启时间为300ns。在理论上分析了实现快速开关的条件。     

具有多逻辑功能的ZnS光学双稳器件的研究

研究出在同一组信号光输入的情况下,同时从反射和透射光获得多逻辑输出的透反型ZnS光学双稳器件,可提高系统的总体效率。     

光学三稳器件的开关特性研究

本文从唯象的光学三稳态系统的动力学模型出发，在偏置加脉冲激发的条件下，从理论和数值计算两方面对光不三稳态器件的开关特性进行了研究。     

长波长垂直腔面发射激光器开关及双稳特性

为了研究垂直腔面发射激光器偏振转换特性,基于自旋反转模型,数值研究了正交光注入下1550nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振开关及双稳特性。结果表明,在正交光注入下,连续改变注入光与激光器光场内x线性极化模的频率失谐可诱导产生两类偏振开关和偏振双稳现象,且注入光强与偏振电流的变化都显著影响双稳宽度和激光器的输出特性;合理选择操作条件,可实现对1550nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振开关及双稳的控制。这一结果对垂直腔面发射激光器在全光开关和全光存储等领域的应用具有参考价值。     

对非线性二波导耦合器光开关的分析

本文报道对Ｄｅｅｒｉｎｇ等人最近提出的非线性二波导耦合器光开关的一种新的分析方法,并给出计算结果,这种方法可提供有关相们变化的有用信息,并且可用来处理其它种类的二波导耦合器。     

光交换技术在光纤网中的应用

本文对光纤网中光交换技术的发展、现状进行了概括回顾与展望。从有利于集成化的角度,重点讨论了光选通元件、光双稳器件、网络结构,以及空分交换、波分交换在光纤网中的应用。     

半导体激光双稳态光逻辑和信号处理

利用光纤耦合输出反馈泵浦半导体激光双稳器件,实现了微分增益、反微分增益、双稳、反双稳和零偏等5种工作模式的运转,完成了5种基本光逻辑和光信号限幅,整形和脉冲触发等光信号处理功能。     

一种微机械光开关的分析和设计

对悬臂梁微机械光开关的机电特性进行了理论分析 .利用机械和电学特性 ,导出了悬臂梁的弯曲量和所加的电压的解析关系 ,并给出了阈值电压的计算公式 .指出外加电压与梁的宽度无关 ,与梁的长度的平方成反比 .悬臂梁尖端的弯曲量不能超出相邻电极间距的 1/ 3.这些结论是悬臂梁微机械光开关设计和研制的直接依据     

基于MOEMS技术的一种F-P光开关的设计与制作

研制了一种用于WDM光通信系统的多层介质膜Fabry-Perot腔结构式光开关,面积为1.5mm×1.5mm.光开关采用多层复合膜消除内应力,防止产生过度变形;中心的十字复合梁有利于提高机械灵敏度,降低驱动电压.体硅腐蚀出的硅杯既减小了光开关的插损,又便于端面输入输出光纤的精确对准与固定,有效降低封装成本.制成的开关转换电压为20V,关态隔离度为87%,开态插损为0.15dB.其结构和工艺简单,易于与IC工艺相结合形成规模生产,如增加膜的层数便能制成基于F-P干涉仪结构的滤波器.     

组合ZnS双稳器件的光学多稳性与多值逻辑运算

运用ZnS干涉滤光片双稳器件的组合,实现了光学多稳态及三值逻辑门。这种器件具有制作工艺简单、阈值功率低和可室温运转等特点,是进行光计算回路可行性研究的理想元件。     

InSb非线性F-P标准具的室温光学双稳性和不稳定性

用TEA CO_2激光器输出的脉宽为100ns(FWHM),波长为10.6μm的激光脉冲,在室温下入射InSb F-P标准具,得到了双光子机制的光学双稳性。从非线性F-P标准具理论出发,对上述过程进行了计算机模拟。在相似条件下,改用高斯光束入射,发现由此形成的自散焦效应,使输出产生明显不稳定。     

(110)硅基MEMS光开关光纤定位槽的设计

利用KOH溶液腐蚀在(110)硅片上制作2×2 MEMS光开关,微反射镜表面光滑且垂直度较好,其质量高于用同样方法在(100)硅片上制作的反射镜,但是却存在自对准V型槽难以实现的问题。依据(110)硅片的结晶学特点,设计并制作了夹角为38.94°的两个光纤定位槽:一个为U型槽,两侧面均为{111}面;另一个是呈锯齿状的光纤槽,它是由腐蚀出的平行四边形蚀坑串组成。介绍了锯齿状沟槽的实现原理,对平行四边形蚀坑尺寸进行了分析设计,并采用菱形凸角补偿结构实现凸角补偿。这两种光纤定位槽结构都能够很好地固定光纤,并实现了光纤的自对准,且制作方法简单。     

MOEMS光开关静电驱动的优化设计

给出基于硅的微机械光开关的设计分析。优化设计了光开关结构，提出了一种降低扭臂式结构光开关驱动电压的方法。并根据不同结构，给出了静电驱动等方面的分析结果。     

用单光束方法研究C_(60)/C_(70)溶液的非线性光学性质

本文报道了利用单光束方法研究C_(60)/C_(70)甲苯溶液的非线性光学性质,C_(60)/C_(70)的浓度为3.5×10~(-3)mol,C_(60)∶C_(70)=3∶1,实验所用的泵浦光源为被动锁模Nd∶YAG激光器,脉宽40ps,实验给出C_(60)/C_(70)溶液的非线性折射率n_2=(2.3±0.3)×10~(-11)(esu),并给出三阶超极化率r=1.1×10~(-31)(esu)。     

基于双面反射镜的N×N光开关的特性分析和实验研究

报道了基于双面反射镜的N×N光开关器件。介绍了使用双面反射镜的2×2,4×4光开关的集成光路设计和工作原理;采用Benes网络,以2×2和4×4光开关为基本单元的N×N光开关器件的整体结构,并根据“一笔画”原理,分析了4×4,8×8和16×16光开关矩阵的可重排无阻塞特性和光开关矩阵的光路选择算法。最后,基于2×2,4×4光开关技术制备了16×16光开关矩阵。测试表明,该器件具有良好的插入损耗、回波损耗、串扰和开关时间等性能,从而验证了设计思想和工艺的可行性。在基于双面反射镜的光开关矩阵中,双面反射镜的使用大大减少了光开关矩阵中运动镜片的数量,简化了控制程序,并有利于提升光开关器件的可靠性能,有望在中小型光交换机、网络管理和光路测量中获得应用。