为了无损表征周期性极化晶体的畴结构，用严格耦合波分析法分析了周期性极化铌酸锂晶体的周期和占空比.以波长为532 nm，功率为20 mW的连续激光器为光源， TE偏振光垂直入射周期性极化的铌酸锂晶体表面，同时对晶体施加电压以改变其正负畴间的折射率差，通过光电探测器检测各衍射级的衍射效率.使用最小二乘法将光电探测器记录的实验数据与严格耦合波分析模拟的结果进行优化拟合，反演出晶体的周期和占空比.测试结果表明，该方法能准确地测试周期性极化铌酸锂晶体的周期和占空比，其周期的测试准确度为0.05 μm，占空比的测试准确度为0.05.比布喇格衍射公式计算的晶体周期准确度提高一个数量级.
光栅 严格耦合波分析法 衍射 周期性极化的铌酸锂晶体 优化 化学腐蚀 Grating Rigorous coupled-wave analysis Diffraction Periodically poled lithium niobate Optimization Chemical etching
1 电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
2 岭南师范学院 物理科学与技术学院, 广东 湛江 524048
基于Lalanne经验法与Gtz法向矢量法的傅里叶因式分解过程,给出了傅里叶模态层吸收法的一个快速收敛方案.通过求解解析边界轮廓函数的梯度矢量,简化了Gtz法向矢量法的傅里叶因式分解过程,使其单波长点计算时间降低两个量级.通过距离反比权重法构造4个典型方向的法向矢量场,降低了法向矢量法在傅里叶因式分解过程中的不确定性.根据这4个典型法向矢量场与Lalanne经验法,提供了5个傅里叶模态层吸收法的收敛性改进矩阵.预先对5个收敛性改进矩阵优选分析,选择一个最优矩阵进行傅里叶模态层吸收法的衍射模拟计算,可以实现快速收敛.计算结果表明,对于硅材料简单结构,优选的改进矩阵相比于非优选矩阵收敛性提高2阶左右,能有效提高衍射场计算速度.该方案可提高光栅设计和集成电路结构分析/测试的效率.
衍射 模拟算法 层吸收法 光栅 严格耦合波分析 法向矢量法 收敛性 测试 Diffraction Simulation method Slice absorption method Grating Rigorous couple wave analysis Normal vector method Convergence Measurement
1 医学光电科学与技术教育部重点实验室， 福建 福州 350007
2 福建师范大学物理与光电信息科技学院， 福建 福州 350007
3 福建省光子技术重点实验室， 福建 福州 350007
4 福建医科大学附属第一医院， 福建 福州 350007
信号衰减问题在许多领域都备受关注，在光声成像系统中各种原因引起的信号衰减同样在很大程度上影响了系统的成像质量以及成像深度。从组织光学、声传输与接收等方面讨论了长焦区光声成像系统中引起信号衰减的因素及其特点，并在此基础上提出相应的补偿策略。补偿策略考虑到光声形成与传输过程中的光衰减与声衰减两方面因素对光声信号的影响，实现了从光与声两方面对检测信号综合补偿。信号补偿实验分别从模拟样品补偿成像与离体甲状腺成像展开。实验结果表明，补偿策略能够较好地对光声信号进行补偿，从而提高了系统的成像深度及成像质量。
成像系统 光声成像 信号衰减 补偿 成像质量 成像深度
1 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建 福州 350007
2 福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007
3 福建师范大学物理与光电信息科技学院, 福建 福州 350007
4 福建医科大学附属第一医院, 福建 福州 350007
临床上常规的超声成像对甲状腺结节进行诊断时存在误诊和漏诊。研究了利用多种采集频率的长焦区聚焦换能器进行光声成像的方法。在模拟样品里埋入不同尺寸的血块模拟病变组织，采用不同中心频率的换能器对模拟样品进行光声成像，然后将血液注入正常人体甲状腺内部形成两处瘀血区，模拟病变甲状腺组织，经二维扫描重构出模拟病变甲状腺组织的三维光声图像。结果表明，不同频率的超声换能器对不同尺寸病灶体的探测灵敏度存在较大差异，5 MHz的宽带换能器对几百微米直至毫米量级大小的病灶体均具有良好的灵敏度。获得了甲状腺及其内部两处瘀血区域的较高分辨率和对比度的三维图像。此项技术有望与超声成像技术结合，进一步提高甲状腺疾病诊断的准确率。
生物医学光子学 甲状腺三维成像 光声成像 甲状腺结节 换能器 采集频率 激光与光电子学进展
2012, 49(2): 021702
1 福建师范大学激光与光电子技术研究所医学光电科学与技术教育部重点实验室,福建,福州,350007
2 福建医科大学附属第一医院,福建,福州,350005
基于正常乳腺的解剖学结构和生理学特征,建立了一个乳腺组织多维热传递模型.该模型考虑了代谢产热、血液灌注和动静脉血管与组织间热的相互作用,采用有限元分析方法求解热传导方程,数值模拟正常乳腺的稳态温度分布,着重研究血液灌注和代谢产热对正常乳腺组织温度分布的影响.研究结果可为乳腺疾病的热图像分析提供重要参考.
乳腺 有限元法 温度分布
利用1310nm/1550nm粗波分复用器(CWDM)与1550nm光纤型带内耦合器(OFIBC),提出了无源光网络(PON)的初步升级方案,CWDM与OFIBC复用器大的通带间隔与温度不敏感性保证了可以采用现行的无制冷的F-P腔激光器,实验表明根据OFIBC的通带,选择激光器中心波长,系统可以达到具有较小的功率损耗与串扰.
无源光网络 波分复用 串扰 功率代价
北京邮电大学125信箱,BUPT-ZTE联合实验室北京 100876
对于基于半导体光放大器(SOA)交叉增益调制效应(XGM)的全光波长变换(AOWC)由于相位调制引起的变换光啁啾特性进行了系统分析,模拟了信号光功率、信号光脉宽、抽运电流和探测光功率对于变换光啁啾的影响,且变换光啁啾存在着码字序列依赖性.
密集波分复用 全光波长变换 交叉增益调制 半导体光放大器 啁啾
利用SOA光纤环构成环形激光器,对波长为1545.1nm的2.5Gbit/s入射信号进行了四波混频波长变换。采用三级滤波加前置放大器形式成功滤出变换信号,向上变换最大距离达13.8nm。
半导体光纤环形激光器 四波混频 全光波长变换
1 北京邮电大学电信工程学院光通信中心, 北京 100876
2 北京邮电大学基础科学部, 北京 100876
利用非线性光学环路镜(NOLM)成功地实现了多个波长的同时变换。 最大波长变换间距大于25 nm。 实验系统中采用增益开关分布反馈半导体激光器(GS DFB-LD)产生的超短光脉冲作为控制光, 频谱分割法得到多波长激光作为信号光。改变控制光的输入功率或非线性光学环路镜中的偏振控制器的偏振方向能够改变不同变换波长信号的性能。
全光波长变换 非线性光学环路镜 光纤通信 波分复用 频谱分割法
采用半导体光放大器(SOA)的交叉增益调制进行了2.5 Gbit/s的非归零码光脉冲的波长变换。向下波长变换间距大于20 nm, 向上波长变换间距大于10 nm。对变换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系。实验中采用同向变换的方式,信号光中心波长固定,探测光采用外腔半导体激光器,中心波长连续可调。对变换信号进行了至少1 h的测量,误码为零。为其在波分复用(WDM)网络中的应用奠定了基础。
波长变换 交叉增益调制 半导体光放大器 波分复用
