箱型光谱响应聚合物阵列波导光栅的研制

通过减少奇数阵列波导的芯宽度,同时增加偶数阵列波导的芯宽度的技术,构造了箱型光谱. 选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备了17×17信道箱型光谱响应阵列波导光栅（AWG）波分复用器. 测试结果表明,器件的中心波长为1550.87nm,波长间隔为0.8nm, 3dB带宽约为0.476nm,串扰低于-21dB,插入损耗为13~15dB.     

17×17信道光谱响应平坦化的聚合物阵列波导光栅的研制

选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备出了17×17信道光谱响应平坦化阵列波导光栅（AWG）波分复用器.实验测试结果表明,器件的中心波长为1550.83nm,波长间隔为0.8nm,3dB带宽约为0.476nm,插入损耗为13-15dB,串扰低于-21dB.     

HPON突发模式AOWC的输入范围扩展方法

文章提出一种基于全光波长转换(AOWC)的新型波分/时分混合复用无源光网络(HPON)架构,使用掺铒光纤放大器(EDFA)来扩展突发模式全光波长转换模块(BM-AOWCM)的输入动态范围,以满足系统上行2.5 Gbit/s突发信号波长转换应用的要求.分析了动态范围扩展的原理,并通过仿真进行验证.搭建了测试系统,实验结果表明,在误码率为10-9时,动态范围可以由5.5 dB扩展到29.8 dB.     

17×17信道光谱响应平坦化的聚合物阵列波导光栅的研制

选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备出了17×17信道光谱响应平坦化阵列波导光栅（AWG）波分复用器. 实验测试结果表明,器件的中心波长为1550.83nm,波长间隔为0.8nm, 3dB带宽约为0.476nm,插入损耗为13~15dB,串扰低于-21dB.     

集成光学移相器波长相关性的比较研究

移相器是一种常用的集成光学结构,其相移值的波长相关性决定了移相器的工作波长范围。针对移相器的波长相关性,文中对两种集成光学移相器设计方案（长度差方案和折射率差方案）所设计的二氧化硅基集成光学移相器进行了实验研究。在马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的两干涉臂之间,采用两种移相方案分别设计制作180移相器,通过测试MZI的插入损耗与波长的依赖关系对两种移相器的波长相关性进行了比较。研究结果显示,折射率差方案所设计移相器的工作波长范围大约是长度差方案的1.8~1.9倍。这一实验结果与理论计算吻合,证明了折射率差方案设计的移相器的相移值波长相关性更小,因而具有更宽的工作波长范围。     

偏振无关的电光多波长滤波器设计

基于双折射铌酸锂（LiNbO3）晶体的电光效应,设计了一种偏振无关的二端口波导型多波长可调谐滤波器。在非对称干涉仪的上下分支波导上,耦合电极与相移电极周期性交叉级联实现模式的偏振转换。利用琼斯矩阵的Z 域分析,求解驱动电压模拟实现多个波长的同时选择。仿真实现了自由光谱范围（FSR）内分布任意的窄带多波长输出。波长中心处传输率为100%;旁瓣大小受到所选波长个数的影响,三个波长同时滤波的旁瓣可达12 dB。同时得到了梳状滤波输出谱,其通带顶部平坦,旁瓣可达20 dB 以上。     

基于相位误差补偿技术的超窄带光栅滤波器的制作

增加光栅长度足获得具有低插入损耗、高边带抑制度的超窄带光栅滤波器最佳途径,但是长光栅的制作方案会引入比较严重的相佗误差,严重影响到光栅滤波器的性能;取样光栅的设计制作方案具有滤波中心波长设计灵活、制作精度低和切趾技术实现容易的优点.针对利用取样光栅制作超窄带光栅滤波器的方案.分析了3种常见丰廿位误差对-1级子光栅滤波性能的影响;利用重构等效啁啾技术(REC)成功补偿了光栅长度为6.6 cm的超窄带取样光栅滤波器-1级子光栅的相佗误差,并得到了反射谱和透射谱对称性良好,3 dB带宽为26 pm,20 dB带宽为70 pm,插入损耗为1.25 dB和边带抑制度为21.55 dB的超窄带光栅滤波器.     

长波长细径保偏光纤的制作

通过介绍长波长熊猫型细径保偏光纤的制作工艺过程.分析细径保偏光纤制作的技术难点,初步解决了细径保偏光纤制作工艺中的问题,制作出了长波长熊猫型细径保偏光纤样品.所制作的保偏光纤在1550nm波长下损耗小于1dB/km,偏振串音达到近-28dB/km.     

基于切变聚合物网络液晶的亚毫秒级可调光学衰减器

我们演示了一种利用切变聚合物网络液晶（SPNLC）的、波长在1．55μm的可调光学衰减器（VOA）。这种SPNLC响应速度快、波长依赖性小。与其它类型的聚合物稳定液晶相比．驱动电压较低，而且当波长大于700nm时，光散射损失可忽略不计。在室温下，电压为35Vms时．演示了一种响应时间约0．24ms、动态范围为-32dB的反射式VOA。     

调制光栅Y分支型激光器高效调谐特性研究

针对调制光栅Y分支型（MG-Y）激光器在实际应用中波长-电流查找表（LUT）构建效率低、调谐方式复杂、波长调谐时功率漂移量大等问题,对其调谐特性进行了深入研究。利用左、右反射器电流的调谐特性,设计出一种具有普适性的波长测试框架,能够高效且准确地定位激光器的平滑波长调谐路径。同时提出一种自适应功率校准算法,提升了激光器在波长调谐时的功率稳定性。测试结果表明：基于波长测试框架的LUT仅包含3147个反射器电流-波长组合;激光器的波长调谐范围为1528～1568 nm,波长调谐步长为5 pm;边模抑制比（SMSR）大于40 dB;波长准确度优于±2.9 pm;波长重复性优于1.9 pm;波长调谐时功率漂移量小于0.408 mW,稳定度为3.57%;解调出光纤非本征法布里-珀罗干涉型（EFPI）传感器的腔长变化量小于7.58 nm,可以应用于光纤传感等实际场景。     

微机电反射式可变光衰减器WDL的计算分析

文章采用矩阵光学方法,结合高斯光束耦合理论,推导出了反射式微电子机械系统(MEMS)可变光衰减器(VOA)波长-损耗相关特性公式;对透镜和插针之间空气隙的长度d1、透镜的长度d2、C透镜折射率和曲率半径等影响波长相关损耗(WDL)的因素进行了详细分析,并分别进行了数值仿真,得出了影响波长-损耗相关特性的几个关键因素,这些结果对研制反射式VOA有重要指导意义.     

基于0.18μm CMOS工艺2.5Gb/s宽动态范围光接收机前端放大电路设计

基于0.18μm CMOS工艺设计了适用于2.5Gb/s传输速率的宽动态范围光接收机前端放大电路（包括前置放大器和限幅放大器）.前置放大器采用了RGC输入级的跨阻放大器,并且应用了消直流电路和自动增益控制电路扩展输入动态范围.限幅放大器采用了按比例缩小尺寸、并联峰化和带有有源负反馈的Cherry-Hooper放大器等方法扩展带宽.仿真结果表明：前端放大电路的中频增益为116dBΩ,-3dB带宽为2.13GHz,输入信号动态范围为40dB（0.01～1mA）.     

基于PSO算法的硅基C波段低损耗紧凑型偏振分束旋转器

提出了一种基于模式演变原理的紧凑型偏振分束旋转器（Polarization Splitter Rotator,PSR）。该器件由锥型TM0-TE1模式转换器与非对称定向耦合（Asymmetric Directional Coupler,ADC）结构的模式分束器组成,经粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）和样条插值原理优化后的器件总长度仅为45μm。利用时域有限差分法（Finite Difference Time Domain method,FDTD）对器件进行仿真,数值结果表明：输入TE0模式时,在100 nm(1500～1600 nm)带宽内具有低插入损耗（<0.007 dB）、低串扰（<-28.7 dB）、高偏振消光比（>49.1 dB）;输入TM0模式时,在整个C波段内具有低插入损耗（<0.34 dB）,低串扰（<-47.1 dB）,高偏振消光比（>15.5 dB）,且在中心波长1550 nm处插入损耗值仅为0.06 dB。此外,对器件的公差进行了分析,结果表明该器件具有良好的鲁棒性。所设计的PSR具备低...     

一种高性能环形可调谐光纤光栅激光器研究

研制了一种新型的高性能环形可调谐光纤光栅激光器。该激光器使用980nm LD作为泵浦源,使用长度为10. 8m的新型增益平坦掺铒光纤作为增益介质,采用可调谐光纤光栅滤波器进行波长调谐,调谐范围可达41nm (1528nm～1569nm) ,中心波长可精确调谐到C波段指定的ITU - T标准中心波长处, 3dB 带宽< 0. 08nm, 25dB带宽< 0. 2nm,波长稳定性优于0. 01nm,边模抑制比> 60dB。最大输出功率46. 94mW,功率稳定性优于±0. 02dB,阈值泵浦功率7. 3mW,斜率效率为39. 75%。并分析了不同腔长、不同输出耦合比对输出功率的影响。     

基于SOA交叉增益调制的2.5Gbit/s NRZ码全光波长转换实验研究

基于SOA交叉增益调制效应(XGM)进行了2.5Gbit/s 31位非归零(NRZ)伪随机码的全光波长转换实验,分析了该方案下转换信号的消光比、信噪比、平均功率与输入连续光、信号光功率、波长的关系.实验中转换信号的光信噪比可达40dB以上,消光比和信噪比均大于10dB,符合ITU-T G.691标准.信号波长向下转换间距可达60nm,是目前基于SOA中的XGM效应进行波长转换获得的最大的波长间距.     

基于H.264的可伸缩编码比特流流切换方案

H.264／AVC支持同步预测（SP）帧,允许不同质量比特流之间的高效切换;MPEG-4支持精细颗粒可伸缩（FGS）编码。提出一种将两者融合在一起的解决方案,使得传输的比特流既能适应因特网或无线网传输带宽的大范围波动,又能灵活适应小范围的带宽变化。仿真实验结果表明：该方案的亮度Y峰值信噪比（Y-PSNR）比FGS平均好0．47dB,比流切换（SS）方法平均好0．23dB。     

利用DFB激光器非线性的高线性射频光传输链路

提出了一种利用分布反馈DFB（Distributed Feedback laser）激光器的非线性对射频光传输系统动态范围进行优化的方案。实验研究了半导体分布反馈激光器的非线性,基于实验结果分析了DFB激光器的偏置电流与线性性能的关系。在此基础上建立了对马赫曾德外调制（Mach-Zehndermodulator,MZM）射频光传输系统线性优化方案。实验结果表明,该实验系统有效抑制了系统三阶交调量,系统的动态范围得到改善,当输入射频信号中心频率4 GHz,双音号间隔10 kHz时,三阶交调失真抑制23.1 dB,无杂散动态范围提高8.68 dB。     

正交偏振分插复用多波长布里渊随机光纤激光器

相对于常见的多波长激光器，正交偏振多波长激光器可输出相邻波长偏振正交的多波长激光，可有效消除密集波分复用（DWDM）系统中相邻波长信道的干扰，在光纤传感、光纤通信和光谱检测领域中具有广泛应用。基于保偏光纤（PMF）中的受激布里渊散射（SBS）的轴向偏振牵引效应，设计并实现了具有单倍和2倍布里渊频移（BFS）间隔的偏振正交分插复用多波长布里渊随机光纤激光器（OPI-MWBRFL）。首先，采用3 km长PMF布里渊随机激光腔，实现了7个波长的单BFS间隔正交多波长激光输出，相邻波长偏振消光比不低于33 dB。其次，通过级联21 km长距离单模光纤（SMF）布里渊随机激光腔和3 km长PMF随机腔，实现了具有2倍BFS间隔的正交多波长（4个波长）激光输出，相邻波长偏振消光比可达34 dB。所实现的偏振正交方案由PMF中的SBS轴向偏振牵引的物理机理决定，因此不仅可以实现优良的波长间偏振正交，而且对系统的偏振准直要求低，具有良好的工作稳定性。系统监测实验验证了OPI-MWBRFL系统的良好稳定性。     

箱型光谱响应聚合物阵列波导光栅的研制

通过减少奇数阵列波导的芯宽度,同时增加偶数阵列波导的芯宽度的技术,构造了箱型光谱-选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备了17×17信道箱型光谱响应阵列波导光栅(AWG)波分复用器.测试结果表明,器件的中心波长为1550.87nm,波长间隔为0.8nm,3dB带宽约为0.476nm,串扰低于-21dB,插入损耗为13～15dB.     

采用复合滤波器的温度可调谐多波长光纤激光器

提出了一种基于复合光纤滤波器的在室温下稳定输出多波长掺铒光纤激光器,该激光器由两个级联球状结构的马赫-增德尔干涉仪（MZI）和一个双折射光纤滤波器-Lyot滤波器组成。球状结构MZI是由光纤熔接机在一段单模光纤（SMF）放电设计而成的。Lyot双折射光纤滤波器是利用一段保偏光纤（PMF）和两个偏振控制器（PC）连接而成,该结构可以诱导非线性偏振旋转效应和双折射光纤效应来抑制模式竞争产生多波长。Lyot滤波器和球状结构的MZI作为模式限制器件,并且Lyot滤波器对级联球状结构MZI的透射谱进行调制,其透射谱周期决定了复合滤波器结构的透射谱周期。在室温下,该系统实现了边模抑制比约为40 dB的九个波长的同时激射,且波长间隔约为0.68 nm,与Lyot滤波器透射谱周期一致。为了验证输出波长的稳定性,在2 h内,每隔10 min观察输出的波长,实验证明,室温下中心波长输出功率的浮动小于0.67 dB。此外,将两个球状结构MZI放置在高温炉上,使其外界温度从30℃升至110℃时,输出波长光谱的调谐范围可达到6.69 nm。