加电旋光晶体La3 Ga5 SiO14中光的传播方程的研究

为了更好地解决用旋光晶体制作电光Q开关中的问题,需要从理论上对光的传播方程进行研究。通过对硅酸镓镧旋光晶体中电光效应和旋光效应对光的偏振态影响的研究,推导出了处于外加电场中的旋光晶体中光的传播方程的表达式,以及透过光强的表达式,并利用几种简单的光学器件在实验上得到了很好的验证。利用光的传播方程和实验的结果,推算出硅酸镓镧晶体电光系数1γ1=2.1×10-12m/V,与以前测量的结果吻合得很好;找到了利用旋光晶体制作电光开关应该满足的条件,给出了一种制作方法,在实验上得到了很好的实现,从而证实了旋光晶体作为电光开关材料的可行性。     

高效微带线聚合物电光调制器的研制

设计、制作并测试了1.55 m 光波长的微带线行波电极电光调制器。如果聚合物材料的电光系数33=30 pm/V,中心电极L 为20 mm,设计的调制器性能参数半波电压为6.70 V。用自主合成的发色团分子组成二阶非线性光学聚合物材料做为芯层制作的聚合物调制器,对调制器的各项性能参数进行了直流、低频和微波性能的测试,采用不同极化方法,在1.55 m 波长上测得低频半波电压分别为10.5 V(电晕极化)和4.9 V(接触极化),折算得芯层材料的电光系数分别为21 pm/V 和45 pm/V。测得消光比为24 dB。用矢量网络分析仪测试电极系统的微波性能,S 参数反映了此电极系统具有低的微波传输损耗和反射损耗。     

实现光强精细调制的共轭聚合物波导电光调制器

提出了一种新型的聚合物波导电光调制器,同时利用了聚合物材料的Pockels效应和Kerr效应,在不增加调制电压的情况下,通过引入直流偏压增加了调制器的调制度,调制深度随着直流偏压的增加而增加。采用峰-峰值9.9V的调制电压、100V的直流偏压,利用pockels电光系数γ33仅为4.052×10-14 m/V和二次电光系数S33为6.889×10-21 m2/V2的聚合物材料制备了波导电光调制器,实现了7.54%的调制度。如果采用具有更高的分子极化率及电光系数的非线性共轭聚合物材料,可期待在更低的直流偏压和工作电压情况下,得到更高的调制深度。调制器的工作面积大,可以实现大面积光斑的调制。本文的聚合物波导电光调制器适用于激光脉冲喷丸强化与成形技术,通过调整调制器的直流工作偏压,能够实现激光光斑能量的精细调节。     

热极化保偏光纤电光相位调制器

对熊猫保偏光纤热极化 ,制成了一种新型保偏光纤电光相位调制器。在 2 80℃温度下 ,在磨抛并镀有微带电极的熊猫光纤两侧加 30 0 0V直流高电压进行极化 ,制成的电光相位调制器的电光系数为 0 47± 0 .0 5pm/V。此新型光纤电光相位调制器由保偏光纤制成 ,可用其构成偏振稳定的干涉型全光纤器件。     

聚合物共面波导行波电极电光调制器

用聚合物材料BPAN-NT设计并初步成功制作了共面波导(CPW)行波电极电光调制器。用反应离子刻蚀(RIE)的方法制作脊波导,通过电晕极化使芯层有电光效应,利用电镀方法制作厚行波电极。对调制器的各项特性参数进行了测试,测得调制器的微波损耗系数0α=0.9 dB/cm.(GHz)1/2、在1.317μm波长上Vπ=250 V,由此算得芯层材料的电光系数3γ3=3.7 pm/V,同时测得消光比为13.49dB、插入损耗为18.6 dB,在8 GHz的微波频率上观察到了调制光信号,理论计算3 dB光调制带宽为43.77 GHz。     

基于电光聚合物材料的光圆偏振调制器的研制

设计并研制了基于电光聚合物光波导的光圆偏振调制器(CPM)。所研制器件的TE TM偏振模式均衡器部分能够实现TE模与TM模间90%的偏振转换效率,这为器件输出光波的偏振分量均衡提供了相当大的调节范围。在均衡了波导中TE模与TM模的基础上,实验表明,器件的TE TM相位差调制器部分实现了很好的光波圆偏振调制输出特性。所测得的输出线偏振光中,45°与-45°斜角方向偏振分量的消光比大于25dB。基于接触式电极化法所获得的电光特性,TE TM偏振模式均衡器部分的偏振转换周期电压约为230V,TE TM相位差调制器部分的调制特性曲线周期约为192V。     

碲化镉电光调制器性能研究

在阐述了平行板型碲化镉电光调制器的有关特性和理论的基础上，分析了设计１０．６μｍ激光波段的碲化镉电光调制器应该考虑的问题和解决的方法，叙述了利用国产碲化镉单晶在国内首次研制的平行板型集总参数碲化镉电光调制器的基本结构、调制实验及对该调制器碲化镉晶体电光张量的测试。     

聚合物偶极子天线型光纤电场传感器

设计并初步成功制作了聚合物光纤电场传感器.假设聚合物材料的电光系数r13=10 pm/V,设计的两种电场传感器的半波电场Eπ=36.2和15.8 kV/m.用自制的二阶非线性光学聚合物BPAN-NT作为聚合物光纤电场传感器的芯层材料,制作了电光调制器.用反应离子刻蚀的方法制作脊形光波导,通过电晕极化使芯层具有电光效应,...     

ZnCd(SCN)4晶体的电学性能和电光性能

测量了 Zn Cd(SCN) 4晶体的介电常数和直流电导率 ,结果为 :介电常数 εa=6 .9,εc=7.4。直流电导率ρa=4 .6× 10 1 0 Ω· cm,ρc=1.4× 10 1 1 Ω· cm。并用干涉法测量了该晶体的全部压电应变常数和电光系数 ,其结果为 :压电应变常数 d31 =1.5 p C/N,d36 =9.5 p C/N ,d1 4=1.6 p C/N,d1 5=15 .3p C/N;电光系数γ1 3=0 .0 4 pm /V ,γ6 3=9.4 pm /V,γ4 1 =1.3pm /V ,γ51 =1.7pm/V。     

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 %。     

温度不敏感电光调制器和保偏光衰减器设计

A new design for temperature insensitive electro-optic modulator and variable optical attenuator is presented in this paper. The modulator consists of a pair of electro-optic crystals, one polarizer and a pair of collimators. The propagation of light through the modulator is studied in detail using wave coupling theory of linear electro-optic effect. The study result demonstrates that only the amplitude of output light is modulated, and the polarization state does not change at all. Phase shift brought by natural binary refraction does not exist in the modulator, there is no zero-field leakage, temperature stability is very good, and insertion loss is small. And it can be used as variable optical attenuator and electro-optic detector, too。     

聚合物波导电光调制器阵列的研究及其应用

基于衰减全反射结构,提出了一种聚合物电光调制器阵列,该调制器含有多对电极,且多对电极可同时极化并可以独立工作.目前我们已在实验室成功制备了双通道聚合物波导电光调制器,并利用此调制器实现两路视频信号的同时调制.     

新型软光电材料-离子液体电光调制特性

采用实验方法研究了新型软光电材料离子液体的电光调制特性。研究表明外加低频交流电信号时, 光功率输出与电信号相同频率振荡, 振幅受调制信号幅度和频率的共同影响, 电压幅度越大, 电压频率越低, 光输出振荡幅度越大; 外加直流电信号时, 光功率输出呈光开关状态。对影响光功率变化的因素, 如离子液体种类、调制部分物理尺寸以及离子液体折射率、电导率等进行了研究分析, 并对实验现象进行初步解释。     

La3Ga5SiO14晶体电光Q开关的研究

模拟旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的工作状态．建立了研究旋光晶体电光效应的实验装置。通过对旋光晶体在正交偏光和平行偏光干涉实验中干涉现象的研究，得到了旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的最佳构图，并将典型的旋光晶体La3Ga5SiO14成功地制作成了电光Q开关。     

Measurement of Frequency Shift Characteristics Based on LiNbO_3 Waveguide Electro-Optic Intensity Modulator

High-speed and wide-band LiNbO3 waveguide electro-optic intensity modulator has drawn great attention in the field of optical fiber communication and sensor. This paper reports the research results on the measurement of frequency shift characteristics of Mach-Zehnder electro-optic intensity modulator. Two measurement methods of frequency shift characteristics for high and low frequency modulations are studied in theory and experiment and demonstrate different results. The realization of a multi-wavelength optical source based on Mach-Zehnder electro-optic intensity modulator has been introduced. The technique to reach the maximum intensity for interesting shift frequency, particularly for heterodyne detection of Brillouin distributed optical fiber sensing, has been given.     

Measurement of Frequency Shift Characteristics Based on LiNbO3 Waveguide Electro-Optic Intensity Modulator

High-speed and wide-band LiNbO3 waveguide electro-optic intensity modulator has drawn great attention in the field of optical fiber communication and sensor. This paper reports the research results on the measurement of frequency shift characteristics of Mach-Zehnder electro-optic intensity modulator. Two measurement methods of frequency shift characteristics for high and low frequency modulations are studied in theory and experiment and demonstrate different results. The realization of a multi-wavelength optical source based on Mach-Zehnder electro-optic intensity modulator has been introduced. The technique to reach the maximum intensity for interesting shift frequency, particularly for heterodyne detection of Brillouin distributed optical fiber sensing, has been given.     

基于孔径耦合带状线的激光脉冲整形系统

实现了一种新型的激光脉冲整形系统，该系统使用了一个由孔径耦合带状线（ACSL）电脉冲整形器驱动的电光调制器。一个电脉冲整形器由两条通过其公共接地板上的耦合孔径发生耦合作用的带状传输线所组成的四端口装置。更换具有不同耦合孔径的公共接地板，该电脉冲整形发生器可以具有150ps时间结构的任意整形电脉冲。将任意整形的电脉冲输入到电光调制器上，就可以得到任意整形的激光脉冲。利用该系统，激光脉冲整形系统能够产生具有150ps前后沿，1～3ns脉冲宽度可调、高对比度、光滑过渡以及任意整形的激光脉冲。     

全封装的薄膜铌酸锂电光调制器（特邀）

高速电光调制器是宽带光通信网络和微波光子系统中的关键元器件之一。相对于体材料铌酸锂而言,薄膜铌酸锂材料由于其较强的光场限制能力,在构建小尺寸、宽带、低半波电压的高性能电光调制芯片上有独特的优势。文章基于薄膜铌酸锂材料研制了一种3 dB带宽不低于50 GHz的电光调制芯片,并采用光纤与波导水平端面耦合的光学封装方案和基于1.85 mm同轴接头的射频封装方案,实现了全封装的薄膜铌酸锂电光调制器。测量结果表明,封装后器件的光学插入损耗小于等于5 dB,3 dB带宽大于等于40 GHz,射频半波电压小于等于3 V@1 GHz。     

Nonlinearity-Compensation-Free Optical Frequency Domain Reflectometry Based on Electrically-Controlled Optical Frequency Sweep

A nonlinearity-compensation-free optical frequency domain reflectometry (OFDR) scheme is proposed and experimentally demonstrated based on the electrically-controlled optical frequency sweep. In the proposed scheme, the linear frequency sweep light is generated by propagating an ultra-narrow-linewidth continuous-wave (CW) light through an electro-optic frequency shifter which consists of a dual-parallel Mach-Zehnder modulator (DPMZM) and an electronic 90° hybrid, where the electro-optic frequency shifter is driven by a linear frequency modulated signal generated by a direct digital synthesizer (DDS). Experimental results show that the spatial resolution and signal-to-noise ratio (SNR) of the proposed OFDR scheme without the nonlinear phase compensation are comparable to those of OFDR employing a commercial tunable laser source (TLS), an auxiliary interferometer, and a software-based nonlinear phase compensation method. The proposed OFDR scheme is helpful to reduce the complexity of the optical structure and eliminate the difficulty of developing the nonlinear phase compensation algorithm.     

新型光电式高电压测量器

介绍了应用于高电压计测的光电技术及其工作原理,展示了光电技术在电力系统测量中具有的优越特性．利用电光效应原理及光相位调制方式（调制频率f=50kHz）,研制成Pockcls／Kerr新型光电式高电压测量器,旨在取代体积、质量大,制造成本高的传统式电压互感器,以适应电力系统中信息传输、计量诊断自动化、数字化以及小型轻量化的发展要求．