赵树华 1,2王玉冰 1,*张明时 1,2秦莉 1,4[ ... ]王立军 1,4
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林长春30033
2 中国科学院大学 材料与光电研究中心,北京100049
3 吉林大学 电子科学与工程学院,吉林长春10012
4 鹏城实验室,广东深圳518055
在调频连续波激光雷达中,用于中频信号采集的模拟-数字采集模块是其关键组件,信噪比、信纳比、无杂散动态范围等参数是衡量该数据采集信号链交流特性的重要指标,直接决定着调频连续波激光雷达的探测范围和测距精度等性能。设计了用于调频连续波激光雷达的中频信号采集模块,获得49.13 dB的信噪比和48.90 dB的信纳比;然后研究了其噪声特性,获得系统的主要噪声来源为采样时钟的相位噪声,并且通过引入数字滤波器将信噪比和信纳比分别提升11.38 dB和11.32 dB,理论上激光雷达的探测范围提高3.7倍。可通过采用专业时钟芯片降低噪声,经计算可将信噪比提高8.65 dB;最后,搭建了光学相控阵调频连续波激光雷达系统,验证了数据采样模块的有效性,完成了40 m距离的探测,最大测量误差为7.7 cm,最大探测范围为133.67 m。
激光雷达 调频连续波 ADC信号链 噪声分析 lidar frequency-modulated continuous-wave ADC signal chain noise analysis 
光学 精密工程
2023, 31(1): 78
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China
2 CAS Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
3 CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
4 Advanced Micro Foundry Pte Ltd., Singapore 117685, Singapore
5 Peng Cheng Laboratory, Shenzhen 518000, China
To optimize the dark current characteristic and detection efficiency of the 1550 nm weak light signal at room temperature, this work proposes a Ge-on-Si avalanche photodiode (APD) in Geiger mode, which could operate at 300 K. This lateral separate absorption charge multiplication APD shows a low breakdown voltage (Vbr) in Geiger mode of -7.42 V and low dark current of 0.096 nA at unity gain voltage (VGain=1 = -7.03 V). Combined with an RF amplifier module and counter, the detection system demonstrates a low dark count rate (DCR) of 1.1×106 counts per second and high detection efficiency η of 7.8% for 1550 nm weak coherent pulse detection at 300 K. The APD reported in this work weakens the dependence of the weak optical signal recognition on the low environment temperature and makes single-chip integration of the single-photon level detection system possible.
avalanche photodiode optical detection optical interconnection 
Chinese Optics Letters
2022, 20(6): 062501
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory on Integrated Opto-Electronics, College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China
2 Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
The continuous-time quantum walk (CTQW) is the quantum analogue of the continuous-time classical walk and is widely used in universal quantum computations. Here, taking the advantages of the waveguide arrays, we implement large-scale CTQWs on chips. We couple the single-photon source into the middle port of the waveguide arrays and measure the emergent photon number distributions by utilizing the fiber coupling platform. Subsequently, we simulate the photon number distributions of the waveguide arrays by considering the boundary conditions. The boundary conditions are quite necessary in solving the problems of quantum mazes.
270.5570 Quantum detectors 270.0270 Quantum optics 
Chinese Optics Letters
2019, 17(5): 052701
作者单位
摘要
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春 130012
光控相控阵(OPA)不需要机械转动即可实现光束在空间内的扫描,在激光测距以及自由空间光通信等领域具有广阔的应用前景。硅基光电子集成技术可在芯片上实现光电子器件的大规模集成,并与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路工艺技术完全兼容,以其制作的光控相控阵具有扫描速度快、体积小、成本低、功耗低等特点。目前报道的利用硅基光电子集成技术制作的相控阵,最大的横向扫描范围为80°,最大的纵向扫描范围为36°。简述了硅基光电子集成相控阵的扫描原理,并对国内外最新的研究成果进行了分析总结,最后指出此种技术实用化过程中亟待解决的关键问题,并提出了一些可以提升性能的方案。
光电子学 光控相控阵 集成光电子器件 光束扫描 激光雷达 
激光与光电子学进展
2018, 55(5): 050001
作者单位
摘要
吉林大学 电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区,吉林 长春 130012
高功率阵列半导体激光器已得到广泛应用,对其质量和可靠性进行无损检测很有必要。在导数测试技术中,参数h是电导数曲线阈值处的下沉高度,参数Q是二阶光导数曲线阈值处的峰的高宽比。对导数测试参数h,Q与阵列激光器的单元器件的质量和均匀性进行了研究。基于其等效电路在一定条件下,计算了阵列激光器的均匀性对h的影响。并对实际阵列器件进行了导数测试。理论和实验结果对比表明,h,Q等参数是组成阵列的各管芯的均匀性的灵敏参数。
激光器 阵列半导体激光器 可靠性检测 导数技术 
光学学报
2010, 30(5): 1385
作者单位
摘要
1 吉林大学电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点联合实验室,吉林 长春 130023
2 中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点联合实验室,北京 100083
采用钨丝做掩模,进行倾斜的离子注入优化电流限制区,制作出室温连续的垂直腔面发射激光器件.该器件的最低阈值电流为1.4 mA,串联电阻约207 Ω, 输出光功率超过1 mW.
激光技术 钨丝掩模 离子注入 垂直腔面发射激光器 
中国激光
2004, 31(2): 129
宋俊峰 1,2,*王海嵩 2张健 2于硕 2[ ... ]杜国同 2
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130022
2 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室,长春,130023
由光子晶体光纤的对称性可以得到模式分布的对称性,根据模式的对称性选择适当的展开函数,可以使计算量大大减少。计算了六角结构光子晶体光纤的色散特性,得到了波长在1.55 μm处色散为零时,光子晶体光纤的结构参量所满足的方程。
: 光子晶体光纤 光纤的色散 模式对称性 
光学学报
2003, 23(7): 800
作者单位
摘要
吉林大学电子工程系集成光电子国家重点实验室,吉林,长春,130023
采用非均匀阱宽多量子阱材料拓宽超辐射器件的输出光谱,并利用前期关于倾斜脊形集成超辐射光源的研究成果,制得了新型的1.55 μm高功率宽光谱InGaAsP/InP集成超辐射光源。发现该器件较均匀阱宽多量子阱器件的输出光谱有很大变化,光谱半宽由原来的20~30 nm,增加到45~60 nm左右。该器件同样具有较好的抑制激射能力,在可测试范围内,在没有蒸镀腔面抗反射膜的情况下未见激射模式的出现。在准连续工作条件下,器件最大峰值功率已达到150 mW以上。
量子光学 超辐射发光管 非均匀阱宽多量子阱 半导体光放大器 单片集成 光谱分割 多波长光源 
中国激光
2003, 30(2): 109
作者单位
摘要
1 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室,长春,130023
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130022
简化了光子晶体光纤的模式计算公式,计算了六角晶格光子晶体光纤的色散关系,对不同空气柱半径的色散作了比较,发现随着空气柱半径的增加,模式折射率变小,波导模式色散的零色散点向长波方向移动.
光子晶体光纤 模式 色散 
光学学报
2002, 22(9): 1032
作者单位
摘要
1 吉林大学电子工程系集成光电子学国家重点联合实验室,吉林长春,130023
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春,130022
用全空间的矢量波散射理论,研究了有限长二维光子晶体直波导的传输特性,计算了传输效率与波导长度的关系,并研究了蝶形光波导的耦合问题.
光子晶体 直波导 蝶形光波导 
中国激光
2002, 29(8): 711

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