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。     

LN和Mg:LN晶体电光调制器

Mg:LN晶体具有很高抗光折变能力。Mg:LN电光调制器可用于要求功率密度高的调制系统中。 LN和Mg:LN晶体电光调制器的几何尺寸和半波电压的关系的计算公式为     

钛扩散LiNbO_3波导干涉仪调制器

研制成Ti扩散LiNbO_3波导干涉仪调制器。在0.6328微米的光波长下加1千赫方波信号。50千赫的脉冲信号和100千赫～30兆赫的正弦波信号进行了调制实验。实验样品的最大调制深度87％,半波电压V_π=45伏,电容8微微法,3分贝带宽可达800兆赫。     

电光调制器的非线性校正

电光效应是一种非线性过程,电光转换具有非线性特性,以强度调制为例,这种非线性关系可以表示为:T=sin~2(π/2)((V/V_x)) (1)这里 T 为透射率;V_x 为半波电压,与晶体材料和取向有关.由(1)式可见,只有在小信号应用时,由 T-V 非线性引起的失真才可忽略不计,但在激光显示、激光印刷等大信号应用中(如图1所示),这种失真能使图象层次(灰     

LiNbO_3光调制器

过去由于光损伤的原故未曾考虑过LiNbO_3是作为光调制元件的好材料。但是由于它作为光调制用晶体有如下优点,所以只要能消除光损伤,便能成为良好的光调制材料。LiNbO_3的优点是:(1)半波电压低。例如,对z方向加电场而光通向y或x方向时,单位尺寸元件的半波电压与6328埃的波长相对为2800伏左右,和LiTaO_3的半波电压相同;(2)可以制作按无自然双折射方向切割的光调制器。这种切割的好处是不需要特     

铌酸钾晶体的倍频特性研究

对我国的铌酸钾晶体的光学倍频特性进行了较系统的研究。经计算机计算得到满足位相匹配的θ和ψ角。其中一些对应的角是 θ:19°20°30°40°50°60°70°80°90° ψ:0° 14.93°40.67° 46.86° 48.68° 48.61° 47.72° 46.78° 46.38° 实验值与计算值符合得较好。计算了该晶体第Ⅰ、Ⅱ类匹配的有效非线性系数;其最大值(Ⅰ类)为2.448×10~(-11)m/V,此时相应的匹配方向是:θ=22°,ψ=25.17°。在20°以后有效系     

晶体三极管的特性曲线

和晶体二极管一样,晶体三极管的电流与电压关系(特性曲线)也是非线性的。但是三极管有三个电极,因而有两种特性曲线:输入特性曲线和输出特性曲线。一、输入特性曲线晶体三极管的输入特性曲线,是在集电极发射极电压V_(CE)固定的条件下,测出的基极发射极电压V_(BE)与基极电流I_B的关系曲线,如图1所示。这是3DG4A(NPN型硅管)的实际输入特性曲线。V_(CE)=0V的输入特性,也就是将集电极与发     

低重复频率3463nm KTiOAsO4光参量振荡器的研究

为了研究非线性晶体KTiOAsO4的光参量振荡特性,根据动量、能量守恒定律和晶体色散方程,采用计算机数值模拟方法,对晶体的相位匹配、增益、有效非线性系数、走离角及允许角曲线进行了理论分析;当晶体采用Ⅱ类相位匹配方式,切割角度为θ=90°,φ=0°时,室温下得到了闲频光波长3463nm,最大单脉冲能量大于22mJ,脉宽不大于35.3ns,束散角不大于8.9mrad,脉冲重复频率为1Hz～40Hz。结果表明,KTiOAsO4晶体性能优良,非常适合中红外激光输出,为将来输出高能量、高峰值功率中红外激光奠定了基础。     

低驱动功率的ADP45°X(y)切调制器

本文提出了一种四块晶片组合的ADP45°x(y)切调制器的新设计方案。采用这种方案,可以通过增加晶片对的数目来降低半波电压,驱动功率也将随着半波电压下降而同比例地下降。这种四晶片组合的ADP45°x(y)切调制器由两块45°x切晶片和二块45°y切晶片构成。其中半波片一侧的晶片每二块组成一对,使光束通过每一对晶体后都重新汇合成一束。这样,成对地增加晶片,可以仅仅增加晶片总长度,而不会迫使晶体宽度b也相应增加。而半波片两侧的     

音频插入移相器

在很多情况下会得到两个正交相位模拟信号,但它们的相位需要调节才有用处,要不然需要对这两个正交相位模拟信号进行可变相位线性组合。由此引发了这种有关射频I-Q检测电路的设计思路。本设计可提供音频电压V_1=cos(ωt+θ)和V_2=sin(ωt+θ),但任意的相移θ在不同的应用中可以改变而且需要以简便而廉价的方法加以消除。递增的90°相移很容易用“信号路径选择”(信息交换和倒相)实现。然而,要产生较小的相移≤90°,通常最好把V_1和V_2与被乘数cos和sin线性组合在一起。这需要昂贵的余弦/正弦电位器和模拟乘法器或数字方法。     

锗酸铋电光晶体的半波电压调控

提出了一种通过改变晶体切割方向,调控和提高锗酸铋晶体半波电压的方法,可以显著扩大光学电压传感器的测量范围。使用电光效应耦合波理论,分析了半波电压对晶体切割方向的依赖关系。晶体切割方向决定了锗酸铋晶体的通光方向和电场方向。分析结果表明,当晶体沿[-2-0.5,2-0.5,0]和[0.219,0.219,0.951]方向切割时,可使半波电压提高为标准切割方向的5倍;当晶体沿[0.140,0.275,0.951]和[2-0.5,2-0.5,0]方向切割时,半波电压可提高至12倍。讨论了光传播方向对半波电压的影响,锗酸铋晶体采用标准切割方向,光路角度偏移在0.05范围内时,半波电压的变化量小于0.06%。该半波电压调控方法同样适用于其它电光晶体。     

象管透镜的调制传递函数

对近贴聚焦的双平面透镜、锐聚焦的静电透镜和电磁透镜的调制传递函数(MTF)作了推导和介绍。可以证明对于麦克斯威尔发射能量分布来说,双平面透镜的调制传递函数为:MTF=exp(-4π~2∈/V_3L~2df~2)。式中:L为荧光屏到光阴极之间的距离,以毫米计;f为空间频率,以线对/毫米计;V_3为荧光屏上的电压,而∈是最可几发射能量的等效电压。对于余弦分布来说,双平面透镜的MTF为:MTF=exp(-7π∈/V_3L~2f~2)。锐聚焦象管透镜的MTF为:MTF=exp(0.06π~2∈~2M~2f~2/E_c~2)。式中:E_c是光阴极的电场强度,以伏/毫米计;M是放大倍率。象管透镜的MTF一般可以表示为MTF=exp[-(πρf)~2],式中ρ是实际透镜的聚焦误差系数(focusing error coefficient)。     

二维光子晶体的带隙分析

研究了三角形二维光子晶体的带隙随结构参数的变化规律。计算表明 ,对于空气柱等边三角形二维光子晶体 ,当介电常数比为 13:1时 ,最佳填充比为 0 .78,最大带宽是 0 .0 94 (Δωa/2πc) ;当填充比固定时 ,介电常数比大于 8才会有带隙出现 ,且介电常数比越大 ,带隙越宽 ;两个晶格矢量的夹角与最佳夹角偏离 60° ,向上最大达到 74°、向下最大达到 4 6°时带隙消失。     

一种低驱动功率的ADP调制器

本文提出了一种四块晶片组合的 ADP 45°x(y)切调制器的设计方案。与常用的二晶片组合的ADP 45°x(y)切调制器相比,其显著优点是不但可以获得低的半波电压,而且驱动功率可以成倍地降低。该器件已研制成功,其调制性能如下:6328(?)时,半波电压100伏,消光比大于200∶1,100%调制时驱动功率15瓦/兆赫。     

KTA晶体用于光参变振荡产生2μm激光的研究

为了研究如何产生2μm 激光,提出将KTA晶体用于光参变振荡来产生2μm 激光的方法,通过对比KTA与KTP晶体的非线性性能,从理论上论证了该方法的可行性;并从光学频率变换所遵循的能量守恒与动量守恒出发,利用KTA晶体的Sellmeier方程、根据折射率椭球方程计算出了晶体的切割角度,绘制出了角度调谐和波长的关系曲线图;比较了两种切割方式下的晶体有效非线性系数的大小,通过比较,得出φ=0°,θ=48.37°切割的晶体具有更好的非线性特性的结论;并对该晶体的走离角、允许角、可接受带宽进行了计算,解决了KTA-OPO设计的最基本问题,为下一步的试验工作开展打下了基础.     

对数放大器运算精度表示法

对数放大器是一种非线性运算电路,运算关系式一般表示为 V_0=mlgV_i+C(1) 式中,V_i为输入电压,单位伏;V_0为输出电压,单位伏;m为比例系数(或称为模),单位伏/阶;C为常数,单位伏. 对于这类电路,用通常计算绝对误差和相对误差的方法考核运算精度是不适宜的.例如设 V_0=-lgV_i     

GaP直接电光调制特性研究

对淡黄色透明电光晶体ＧａＰ衬底上的共面波导进行了直接电光调制测量．获得了ＧａＰ的输入电压与电光调制输出的线性曲线和２６ｍＶ·Ｈｚ－１２的电压灵敏度,并与ＧａＡｓ直接电光调制特性相对比,分析了ＧａＰ直接电光调制的输出特性     

高纯KTP和掺杂KTP的倍频性能

本文对山东大学晶体所生长的高纯KTP和掺杂As.Rb元素的KTP晶体的倍频性能进行了测试比较,其倍频性能都比一般KTP要好.最大倍频转损效率可达70%,并对其原因进行分析.实验所用晶体长度约6mm.对高纯KTP,测其透过率曲线表明在0.53μ处透过特性明显比一般KTP要好,即吸收系数小.测量最佳匹配方向为θ=90°,φ=22.5°,比一般KTP最佳匹配角φ=23.5°小,有效非线性系数稍有增加,所以转换效率高于一般KTP,且由于吸收小,抗光损伤阈值提高. 晶体掺杂As,Rb元素后,As,Rb原子分别取代了KTP中的K,P原子.晶胞体积     

YCOB晶体非线性光学系数的标定及空间分布

通过实验确定了YCOB晶体的全部非线性系数 ,并用不同切向的YCOB晶体验证了由此决定的有效非线性系数的空间分布。结果表明 ,YCOB晶体的有效非线性系数在第二像限的θ =67° , =14 3 5°处具有最大值 ,为 1 73pm V。当长度为 5mm时 ,该切向晶体的倍频转换效率达到 4 1 5 %。     

1064nm低电压薄膜铌酸锂电光调制器

低半波电压电光调制器是实现大规模光电集成的关键。文章提出了一种半波电压低于1.5 V的薄膜铌酸锂马赫-曾德尔(Mach-Zehnder, MZ)电光调制器，选用绝缘体上单晶薄膜铌酸锂材料作为设计基础，分析了直波导、多模干涉耦合器、弯曲波导和调制臂等结构对电光调制器的影响。结果表明，当调制臂长为3 mm时，该薄膜铌酸锂电光调制器具有1.05 V的低半波电压、0.319 dB的低损耗和27 dB的高消光比。同时，该调制器半波电压长度积为0.315 V·cm,调制效率高，具有与CMOS技术兼容的半波电压，有利于大规模光电集成。