与光谱色散匀滑技术联用的衍射光学器件的优化设计

基于空间频谱,对光谱色散匀滑(SSD)技术与衍射光学器件(DOE)联用的焦面光强分布进行了严格的理论分析。与光谱色散匀滑技术联用前后,衍射光学器件焦面光强分布均可转化为一系列不同频率、不同复振幅的正余弦函数的叠加。光谱色散匀滑技术对衍射光学器件焦面光强分布空间频谱进行调制,该调制不仅与光谱色散匀滑参数,还与衍射光学器件相位分布有关。该技术使得衍射光学器件焦面光强分布变得更平缓,但要获得良好的联用性能,需根据光谱色散匀滑参数进行衍射光学器件的优化设计。在某一给定的光谱色散匀滑参数条件下,进行了衍射光学器件的优化设计。结果表明,与光谱色散匀滑技术联用后,衍射光学器件对入射波前畸变的宽容度有较大提高。     

亚微米硅基波导光学相位调制器的优化分析

建立了基于注入式PIN结构的亚微米硅基波导光学相位调制器模型,对该调制器模型的光学特性和电学特性进行了理论分析和仿真,确定了器件的单偏振单模条件。在此条件下,重点分析并讨论了在不同结构参数与掺杂条件下器件调制效率的变化特性。结果表明,通过减小外脊高、增大掺杂浓度、减小波导区到掺杂区的距离、增大掺杂深度等均可有效提高器件的调制效率。在此基础上确定了器件的最优结构参数,结果表明其相位调制效率可达到19rad·V-1·mm-1,3dB带宽大于1GHz,同时该调制器还具有结构紧凑、工作电压低、易于集成的优点。     

硅基微环光学调制器动态特性模拟与分析

建立了硅基微环光学调制器特性模型,利用一种动态分析方法对器件的调制特性进行了模拟与分析。该动态分析方法将动态过程(时域)离散化,具有易于计算机编程的特点。利用该方法研究了环内相位调制与耦合调制方式下器件的光谱特性及调制带宽,对其调制机理进行了解释与分析,并重点对两种调制方式的啁啾特性、调制效率、调制深度,以及调制带宽等性能进行了详尽的分析对比。研究对于高性能硅基微环光学调制器的实现及应用具有一定的理论指导意义。     

光学相位分布曲面的自适应调制系统

液晶调制器件的相位分布一直无法实现精确的区域表征,同时相位分布曲面的驱动电场也只能通过间接光学调制结果进行调整,因此我们构建了一种相位分布曲面的自适应调制系统.通过将相位深度转换为透过率,并经过高分辨率探测器件的灰度测试,可以得到精确的区域相位深度信息.系统将实际的相对透过率分布曲面与预期中理想的相对透过率分布曲面做比...     

光学微腔相位调制解调技术分析及实现

理论分析了相位调制的原理及锁相放大器的解调原理。利用多光束干涉原理对微腔的谐振特性进行了分析并对其及环形谐振腔进行了相位调制解调仿真分析。设计搭建了基于光学谐振腔的相位调制解调系统。基于搭建的光学谐振腔的相位调制解调系统利用正弦波对微腔进行了调制解调测试, 得到了良好的测试结果并使用光纤环形谐振腔验证了调制解调系统及调制方法的可行性, 得到了光纤谐振腔的低频调制解调信号及边带调制解调信号, 为进一步研究光学谐振腔谐振点的跟踪锁定奠定了基础。     

光学微腔相位调制解调技术分析及实现

理论分析了相位调制的原理及锁相放大器的解调原理。利用多光束干涉原理对微腔的谐振特性进行了分析并对其及环形谐振腔进行了相位调制解调仿真分析。设计搭建了基于光学谐振腔的相位调制解调系统。基于搭建的光学谐振腔的相位调制解调系统利用正弦波对微腔进行了调制解调测试,得到了良好的测试结果并使用光纤环形谐振腔验证了调制解调系统及调制方法的可行性,得到了光纤谐振腔的低频调制解调信号及边带调制解调信号,为进一步研究光学谐振腔谐振点的跟踪锁定奠定了基础。     

多模干涉型集成光学器件研究进展

基于自镜像效应(SIE)的多模干涉(MMI)型集成光学器件是集成光学中具有广泛用途的重要器件。本文详细而系统地综述了近几年来MMI器在国内外的研究进展，特别是其在集成光学中的应用。     

相位调制对高Q光学微球腔谐振特性的影响

光学微腔由于其极高的品质因数(Q)特性而具有广泛的应用前景。该文根据光学微球腔与锥形光纤的耦合原理对光学微球腔的谐振特性进行了实验研究。通过实验研究了相位调制参数对光学微球腔谐振深度的影响,并获得了相位调制电压和调制频率与光学微球腔谐振深度变化的关系。实验结果表明,相位调制参数的变化,对光学微球腔的谐振特性——谐振深度,有一定影响,在应用中根据需要选择合适的相位调制参数。     

相位调制对高Q光学微球腔谐振特性的影响

光学微腔由于其极高的品质因数(Q)特性而具有广泛的应用前景。该文根据光学微球腔与锥形光纤的耦合原理对光学微球腔的谐振特性进行了实验研究。通过实验研究了相位调制参数对光学微球腔谐振深度的影响,并获得了相位调制电压和调制频率与光学微球腔谐振深度变化的关系。实验结果表明,相位调制参数的变化,对光学微球腔的谐振特性——谐振深度,有一定影响,在应用中根据需要选择合适的相位调制参数。     

一种新型的电光空间光调制器的研究

空间光调制器(SLM)是在空间域内对光分布的相位、偏振态、振幅或光强进行一维或二维的调制的器件,它是光学信息处理的系统中一个最基本的元器件。最初只是在电视显示或计算机屏幕显示中探索其应用。在全息术以及傅里叶光学得到发展之后,空间     

SDPSK的调制与解调

详细分析SDPSK（Symmetrical DPSK）的调制特性，提出一种基带编解码方法及定时同步方法。基带编解码器由开关、延时单元和逻辑运算单元构成，不涉及复杂运算；而定时同步方法，直接通过基带信号运算得到同步时钟，不需要锁相环，运算量小。因此，所提出的基带编解码方法和定时同步方法非常适合硬件实现。仿真结果验证了算法的正确性。另外，通过对解调器性能的测试，分析了算法的局限性及应用范围。     

高速光DQPSK调制中预编码器的实现

提出了高速光差分相移键控(DQPSK)调制中预编码的实现方法.该方法通过研究光DQPSK的调制方式和接收模型,得出预编码器的编码特性图,利用卡诺图化简推导出DQPSK预编码器逻辑表达式.使用该方法,可以根据光DQPSK的调制方式和接收模型,设计相应的预编码器.     

40 Gbit=s reconfigurable photonic logic gates based on various nonlinearities in single SOA

40 Gbit/s reconfigurable photonic logic gates with XNOR, AND, NOR, OR and NOT functions are demonstrated, based on various nonlinearities of a single semiconductor optical amplifier (SOA), including four-wave mixing (FWM), cross-gain modulation (XGM) and transient cross-phase modulation (T-XPM). Detuning optical bandpass filters are employed to enhance the SOA modulation bandwidth.     

光通信网络中的信号导向逻辑器件设计

基于"导向逻辑"设计了一种应用于光通信网络的新型光信息流导向器件。采用微环谐振器作为光波导元件,应用折射率调制机理,实现了基于聚合物基的多功能电光逻辑门。通过改变不同端口的逻辑输入分别实现了"与/非"、"或/或非"和"同或/异或"等多种状态的光开关逻辑运算。静态仿真确定了微环谐振器的工作波长,验证了器件具有高速率逻辑运算功能。该器件可用于大规模光学集成电路中,实现高速光信号的调制输出。     

Boolean Logic Computing Based on Neuromorphic Transistor

General-purpose computers usually use logic gate computing units based on complementary metal oxide semiconductors (CMOS). Due to the separate memory and computing units in Von Neumann architecture, data transmission requires great energy and time consumption. Developing novel neuromorphic devices and comprehensively investigating their logical computing mode are crucial to achieve high-performance and low-power neuromorphic computation. Here, a systematic summary of Boolean logic computing based on emerging neuromorphic transistors is presented. This summary encompasses logical operation modes, materials, device structures, and working mechanisms. The input mode of Boolean logic operation is classified into electrical input, optical input, and synergistic optical/electrical input. Besides, additional modulation strategies to construct programmable logic functions by electrical, optical, and thermal signals are also summarized. These strategies hold great significance as they enable dynamic reconfiguration of logic operations and provide neuromorphic devices with decision-making capabilities. Finally, the application prospects and current challenges to Boolean logic computing based on dendritic integration are discussed from the aspects of device integration, synergistic input/modulation modes, auxiliary peripheral circuit, software/hardware system, etc. It is believed that comprehensive investigations on neuromorphic Boolean logic operations are crucial to push forward the development of future neuromorphic computing toward high efficiency and high integration density.     

基于线性光放大器全光逻辑或非门的仿真研究

为了实现全光逻辑的仿真运算,基于Simulink模块可视化的特点,根据线性光放大器交叉增益调制原理的理论模型,采用模块搭建的方法,实现了全光逻辑"或非"的运算。结果表明,通过Simulink的模块搭建,使其更好地仿真出逻辑"或非"输出结果;适当地选择注入电流组合,逻辑或非的运算效果越佳;由于模块化的结构容易进行修改和扩充,通过模块搭建用于更多的逻辑运算也是可行的。     

Single Channel PCM Audio Encoding Using Level Elimination Companding

This concise paper describes a single channel audio coder suitable for use in Picturephone audio transmission. Companding is carried out digitally by sequential elimination of levels from the linear scheme with equally spaced quantizing levels. The basic technique, called level elimination encoding is presented and analyzed. Then a level-at-a-time coder whose quantizer consists of a linear segment followed by a level elimination segment is presented and analyzed. This two-segment coder is simulated and compared with themu = 255logarithmic coder. Finally system implementation is presented and discussed with respect to the required logic speed.     

Quantum confined light modulators

A general framework for the operation of a large class of quantum confined light modulators is offered, supported by a discussion of the theoretical background. The design of a quantum confined modulator for a specific host system allows a wide choice of modulation mechanism, geometrical design configuration and field-controlled optical parameter. In this short review, we discuss specific combinations of optical property, semiconductor material system and geometry suitable for selected digital and analogue applications. Excitonic optical effects are emphasised as providing electric-field control of both optical absorption and refractive index in multiple quantum well structures. Geometrical aspects are also discussed, including phase modulation in a horizontal waveguide configuration and absorption modulation in transmission and reflection-mode vertical modulators. Self electrooptic effect devices (SEEDs) figure prominently across the range of optoelectronic system components and are used to illustrate various modulator functions in lightwave logic operations and neural networks.     

半导体光放大器的光-光互作用及在全光信号处理中的应用(Ⅱ)

半导体光放大器(SOA)中非线性系数约为普通光纤的109倍,为光子晶体光纤的107倍.有4种光-光互作用,即交叉增益调制、交叉相位调制、交叉偏振调制和四波混频,可以灵活地组成各种光信号处理器件,如波长变换器、全光触发器、全光逻辑、全光时钟恢复、全光缓存器,正成为整个光信号处理的基础.介绍了这些技术的同时,分析当前应用的制约因素,指出半导体光放大器集成是下一步发展的必然趋势.     

All-optical logic XOR using differential scheme and Mach-Zehnder interferometer

All-optical Boolean XOR logic using a differential phase modulation scheme of the semiconductor optical amplifier-based Mach-Zehnder interferometer (SOA-MZI) proposed and experimentally demonstrated. The scheme is tested at 10 Gbit/s with full duty cycle operation. The proposed method is attractive because the speed of operation is not limited by the carrier recovery time of the SOA.