双激光二极管bar条光纤耦合技术

对半导体激光器阵列bar光纤耦合技术进行了分析和模拟,研制了双bar光纤耦合模块,成功地将双bar条通过偏振合束的方法耦合进芯径为400μm、数值孔径为0.22的光纤,其连续功率为60W,功率密度为4.8×104W/cm2.     

基于OLED灰度显示的新方法

介绍了有机发光二极管(OLED)技术特点、彩色实现方式和驱动方式.针对OLED灰度显示,介绍了实现灰度显示的两种常用方法即脉宽调制和帧灰度调制,并分析了各自的特点.在此基础上,尝试了一种新的方法,将二者结合起来共同实现灰度显示.这种方法不仅可以保持脉宽调制灰度显示的高速度,还可以保持帧灰度方式的均匀、稳定和足够的响应速度,而且可以大大提高灰度级别数.介绍了利用这种新方法实现OLED灰度显示数据的具体方式,该方法在硬件实现上简单易行,节约面积成本.     

数值模拟在非对称双芯光子晶体光纤耦合器教学中的应用

本文从对非对称双芯光子晶体光纤耦合器的数值模拟分析,表明提出的结构由于两不同偏振方向模式的耦合程度相近,使得这种耦合器可忽略光偏振特性的影响;同时,在一定分光比下,耦合器具有波长响应平坦性,可制作不同分光比的宽带双芯耦合器,并且带宽、分光比偏差程度、耦合长度等特性较普通宽带光纤耦合器都有较大改善,为宽带非对称双芯光子晶体光纤耦合器的制作提供了理论支持。     

对称纤芯-包层光子晶体光纤的耦合特性

提出了一种新型对称纤芯-包层结构的光子晶体光纤,其截面由两组沿截面中心完全对称的纤芯-包层结构组成。对一组纤芯-包层结构的所有空气孔进行填充乙醇液体,利用填充液折射率的温度敏感性,来调制两纤芯之间的耦合特性。采用有限元法数值分析了该型光纤双芯不同结构参数及-20~70 ℃之间温度变化时的耦合特性。结果显示该型光纤双芯之间的耦合对温度具有高度敏感度,具有极短的耦合长度,在波长为1550 nm处耦合长度仅为55.00 μm,且可实现超短长度、高消光比偏振分束特性,长度为198 μm时消光比达到84.45 dB。该型光纤可以制作成性能很好的温度传感器和偏振分束器。     

多芯光纤扇入扇出技术发展现状及展望

基于多芯光纤的空分复用是解决当前光通信传输容量瓶颈的最有效方法之一,多芯光纤扇入扇出(FIFO)技术是实现多芯光纤空分复用系统的关键,它用于实现单个多芯光纤到多个单芯光纤的光耦合功能.文章总结了近十年来多芯光纤FIFO器件和装置的方法,将它们归纳为熔融、光纤束、自由空间光和三维集成波导4种类型,分析并比较了几种类型器件...     

976nm单管激光器光纤耦合技术研究

对典型量子阱激光器的光束特性和光纤特性进行了简要分析,在此基础上,利用光线踪迹理论,对光纤激光器所用976 nm泵浦模块的耦合光路进行设计,并采用光学设计软件Tracepro对设计的光路进行模拟。通过对C-mount封装的单管进行耦合试验,测得90μm条宽激光器耦合到105μm芯径时,数值孔径NA=0.22楔形光纤(未镀增透膜)的耦合效率可高达92%;100μm条宽激光器耦合到105μm芯径时,NA=0.22楔形光纤(未镀增透膜)的耦合效率可达80%以上。将测量得到的结果和理论的模拟结果进行比较,分析了影响耦合效率的原因。     

基于七芯光纤的高温传感器优化与设计

设计了一种新型高温传感装置,将一段七芯光纤耦合在两段单模光纤之间,发射光进入到七芯光纤中,在透射光谱范围内产生周期性调制的超模干涉图案,其频谱偏移随温度变化而改变,实现了实时监测.该传感装置制造简单,实验证明在温度高达1000℃的环境下仍可稳定工作.     

用于0LED显示驱动芯片的双端口SRAM设计

详细描述了一种集成在OLED显示驱动芯片中的双端口SRAM设计.从电路和版图两方面对SRAM的核心部分进行了详细描述,并且设计了一种用于灰度0LED显示驱动芯片的132×64×6 bit的双端口SRAM.基于0.35μm CMOS工艺进行了芯片流片及测试,得到了正确的测试结果并已成功应用于一款OLED显示驱动芯片中.     

短距离弱耦合空分复用实时光传输技术

短距离光纤传输系统的容量扩展受到越来越广泛的关注。空分复用光传输技术提供了纤芯和模式两个新维度，可以大大提升单根光纤的传输容量。然而空间信道间的串扰严重限制了空分复用技术的实用化。首先研究了弱耦合空分复用光纤，通过在纤芯引入环形折射率微扰的方法实现了模式之间的有效分离；其次，提出了一种可以处理非圆对称简并模式的全光纤复用/解复用器件以及低插损、低串扰扇入扇出器；在此基础上，使用低成本商用强度调制直接检测光模块，实现了短距离弱耦合模分复用及多芯少模复用实时光传输；最后对空分复用实时光传输技术进行了展望。     

在FPGA下实现灵活的OLED灰度控制

对OLED幅值灰度调制,空间灰度调制,脉宽、帧灰度调制技术进行了阐述。在多比例电流源条件下,通过控制电流权重,可在3个时间段内实现8级灰度控制,或4个时间段内实现16级灰度控制,与利用脉宽权重的灰度控制方法相比,缩短了扫描一场的时间,增加了扫描频率,在相同脉宽条件下,实现了较高灰度级别的控制,克服了OLED不能响应过窄脉冲的限制。通过在FPGA中对数据编码进行细分(脉宽权重与电流权重相结合的方法)或通过增加电流源并对数据重新编码的方式实现灵活多变的灰度控制。     

斜入射的反射式光纤传感器光强调制特性分析

反射式光纤传感器(RIM-FOS)在传感器领域一直占有重要地位.不少学者对反射式光纤传感器进行了相关研究,大多数都是假设入射光与反射面垂直射入,为了探究以入射光与反射面成锐角为前提,各影响因素对光强的调制特性,本文采用光纤的入射光与反射面为斜入射的情况下,假设光强符合理想均匀分布,反射面为理想光滑反射面,各环节光强损耗比例恒定,通过理论分析得到光强调制模型,运用控制变量法,通过Matlab仿真绘制相应的结果特性曲线,对仿真结果进行分析,得到发射光纤芯径、接收光纤纤芯、光纤间间距、数值孔径、光纤倾角等参量对光强调制的规律,结论表明,适当调节各个参量可以有效提高传感器的灵敏度和测量范围,根据灵敏度的高低和测量范围的宽窄,可以应用在不同的测量对象上,为斜入射的反射式光纤传感器的实物设计提供理论依据.     

基于相移光纤光栅的单光源毫米波生成研究

利用相移光纤光栅中不同的相移量可以在光栅传输阻带中的不同位置打开透射窗口这一特性,给出了用光外差法将单一光源形成两个差频再经拍频后生成毫米波的方案.理论分析和数值计算结果表明,采用单个光源产生毫米波所引入的激光随机相位噪声低于双光源系统,能够产生波长稳定、相位噪声低、频率调整方便、耦合效果好的毫米波,可为光纤无线通信系统实际应用提供参考.     

Lensed plastic optical fiber employing concave end filled withhigh-index resin

We propose an optical coupling scheme that uses a fiber-end lens to achieve efficient coupling of the plastic optical fiber with a light source and with a detector. Transparent resin filled in the concave end of the fiber is fixed by surface tension to form a biconvex lens that is automatically positioned relative to the fiber core. A simple ray-matrix analysis shows that the lensed end yields a large coupling angle with a long working distance range compared to a flat-end fiber. The proposed lensed-end fibers are demonstrated in both input and output proofs of the experiment     

All-silicon integrated optical modulator

The authors describe the operating principle, design, and performance of an all-silicon light modulator at 1.3 μm wavelength. The modulator is based on the plasma effect in silicon and the mode selectivity of single-mode optical fibers, resulting in low polarization dependence and the capability of handling high light intensities. Standard silicon IC technology is used in the fabrication process and the modulator has a vertical structure that takes up a small surface area (the active area matches the single-mode fiber core of 9 μm diameter), simplifying integration with other circuitry on the same chip. The modulator can be directly coupled to a single-mode optical fiber, without using lenses or other bulk optical components. Typical performance of the fabricated modulators is 6 dB insertion loss, 24% modulation depth, and 60 MHz bandwidth with a current drive of 22 mA rms     

Improved light coupling efficiency of organic light- emitting diode and polymer optical waveguide integrated device by grating coupler

In this work, the light coupling efficiency of organic light-emitting diode (OLED) and polymer optical waveguide integrated device was improved by the grating coupler. To maximize light coupling efficiency, the grating coupler was optimized by finite-difference time-domain (FDTD) method. Based on the simulation results, the grating coupler was fabricated via laser interference lithography process and an OLED was integrated on the surface of it. Comparing the integrated devices without and with grating coupler, light coupling efficiency of the grating-based integrated device was improved by about 5%. The proposed integrated device has the potential application for low-cost and flexible monolithic optical sensors.     

288×4长波红外探测器关键驱动电路的设计

针对制冷型288×4长波焦平面红外探测器组件PLUTON LW K508的特点,设计了一个驱动模块,为探测器组件提供了时序与控制信号、模拟与数字电源、参考电平、制冷模式控制信号等。重点介绍了上电控制电路、GPOL电压产生电路、制冷模式控制电路等关键电路的设计原理与结构。实验结果表明,采集到的红外图像具有噪声低、精度高、稳定性强等特点。当探测器在293 K和353 K之间的黑体照射下,并且积分时间为19 μs时,整个红外图像采集系统采集到的图像噪声电压均值保持在0.4 mV以下。     

自由空间光-布拉格光纤耦合效率仿真分析

根据电磁场模场匹配理论,分析了自由空间光-布拉格光纤的耦合效率.通过对空间光-布拉格光纤耦合效率的计算可以知道,耦合效率与布拉格光纤纤芯半径、焦点光斑光腰半径和纤芯波矢有关.通过优化合理选择空间光聚焦后光腰半径与布拉格光纤纤芯半径以及纤芯波矢可以有效提高耦合效率.本文还对外界振动造成耦合透镜与布拉格光纤对接不正而对空间光-布拉格光纤耦合效率影响进行了分析.这对光纤激光雷达系统以及空间光通信系统的空间光-布拉格光纤耦合效率分析具有极其重要的参考价值.     

自由空间光-布拉格光纤耦合效率仿真分析

根据电磁场模场匹配理论,分析了自由空间光-布拉格光纤的耦合效率。通过对空间光-布拉格光纤耦合效率的计算可以知道,耦合效率与布拉格光纤纤芯半径、焦点光斑光腰半径和纤芯波矢有关。通过优化合理选择空间光聚焦后光腰半径与布拉格光纤纤芯半径以及纤芯波矢可以有效提高耦合效率。本文还对外界振动造成耦合透镜与布拉格光纤对接不正而对空间光-布拉格光纤耦合效率影响进行了分析。这对光纤激光雷达系统以及空间光通信系统的空间光-布拉格光纤耦合效率分析具有极其重要的参考价值。     

半导体激光器双波长光纤耦合模块的ZEMAX设计

为了发挥单管半导体激光器的优势,获得光纤耦合模块多波长、高功率、高亮度的光束输出,利用ZEMAX软件仿真模拟,设计了一种单管光纤耦合模块。此模块将32支输出波长分别为915 nm、975 nm,输出功率为15 W的单管半导体激光器,经过微透镜组快慢轴光束整形、空间合束、偏振合束、波长合束以及光束聚焦等一系列工艺后,耦合进芯径200 m、数值孔径0.22的光纤。模拟结果显示,光纤输出功率467.46 W,光纤前后耦合效率大于98.47%,总耦合效率高于97.39%,光功率密度高于12.86 MW/（cm2sr）,达到了泵浦激光器和功率型器件的性能要求。使用Solidworks软件设计了相应的底板结构,并结合ANSYS软件进行散热模拟分析,结果显示该模块散热性能良好,可行性较高。     

圆环阵列多芯双包层激光相干合束的研究

由于受到纤芯面积、非线性效应等因素的限制,单芯光纤激光器的输出功率极限值为千瓦级.欲获得上百千瓦和兆瓦级的输出功率,必须借助合束技术.多芯双包层光纤激光相干合束法以其实验装置简单、自组织相干不需外界调制、泵浦光耦合效率高、纤芯阵列排列灵活等特点成为相干组束技术中一种比较有前途的方案.基于衍射理论推导出多芯双包层光纤激光器的远场相干光光强理论模型,在此基础之上,分析了纤芯数目、相邻纤芯轴间距离、纤芯直径、波长对合束的影响.分析结果表明:通过增加纤芯数目、减小纤芯间距离、在保证单模特性的前提下增大纤芯芯径可以有效提高合束效果.研究结果为优化相干合束方案、研制出高性能的多芯合束双包层光纤提供了参考.