1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京 100049
为实现马赫曾德调制器(Mach-Zehnder Modulator, MZM)工作时偏置点的稳定控制,提出了一种基于平均光功率斜率值检测的简单有效的控制方案。首先, 分析了MZM工作时偏置点稳定控制技术的重要性,从理论上研究了控制算法的可行性,然后, 利用Matlab进行了仿真验证,最后在搭建的实验平台上进行了MZM工作偏置点稳定控制系统的实验验证。结果表明该控制方法是一种适用于多种调制格式的简单有效的无抖动偏置控制技术, 并且实验观察结果表明系统误码率性能在72 h内没有下降, 能稳定在10-9附近, 有效地保证了激光通信调制系统工作的可靠性。
激光通信 马赫曾德调制器 偏置控制 平均输出光功率 斜率值检测 laser communication Mach-Zehnder modulator bias control output average optical power slope value detection 红外与激光工程
2019, 48(12): 1218001
1 曲阜师范大学 物理系 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 曲阜 273165
2 中国科学院 上海微系统与信息技术研究所 信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
为了改善全光逻辑门的相位差特性, 对全光逻辑异或门的相位差进行了研究。采用细化分段模型对量子点半导体光放大器的动态过程进行建模, 利用牛顿法和4阶龙格-库塔法求解三能级跃迁速率方程以及光场传输方程, 实现了基于量子点半导体光放大器马赫-曾德尔干涉仪结构的全光逻辑异或门; 研究了有源区长度、最大模式增益、输入抽运光功率以及输入抽运光脉冲宽度对通过干涉仪两臂探测光相位差的影响,同时讨论了探测光的相位差与输出光功率的关系。结果表明, 增大有源区长度、最大模式增益以及输入抽运光功率, 均能使探测光相位差增大; 随着抽运光脉冲宽度增大, 探测光相位差先增大而后趋于平缓, 之后不断减小; 有源区长度为2.0mm、最大模式增益为3000m-1、输入抽运光功率为5dBm、抽运光脉冲宽度为1.0ps时, 最大相位差增加至0.3277π; 随着探测光相位差增大, 输出光功率增大;通过优化参量可以增大探测光的相位差, 而输出光功率会随着探测光相位差的增大而增大。该研究为提高转换信号质量提供了参考。
光通信 量子点半导体光放大器 异或门 相位差 输出光功率 optical communication quantum-dot semiconductor optical amplifier exclusive OR gate phase difference output optical power
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院 声学研究所, 北京 100190
为了研究垂直腔面发射激光器(VCSEL)输出的光功率与器件温度的关系, 确定用户可正常使用网络的温度范围, 采用输出光功率与工作电流关系(P-I)模型进行了理论分析及实验验证, 并通过简化模型参量及引入电压与电流关系(U-I)特性曲线来优化模型。采用了Levenberg-Marquardt(LM)算法来实现模型参量的求解, 对比20℃下的测量数据与拟合数据的相似度, 预测得到不同温度下的P-I特性曲线数据。结果表明, 在固定温度下, 输出光功率随着驱动电流的增加先增后减; 在固定的驱动电流下, 输出光功率随着温度增加而减小; 要保证用户正常上网, 电机房里VCSEL激光器工作的环境温度最多不能高于31℃。
激光器 温度特性 输出光功率与工作电流关系(P-I) 垂直腔面发射激光器 Levenberg-Marquardt算法 lasers temperature characteristics relationship between output power and working curr vertical cavity surface emitting laser Levenberg-Marquardt algorithm
采用金属有机化学气相沉积系统外延了具有三个不同反射中心波长的AlAs/Al0.5Ga0.5As复合分布式布拉格反射镜(DBR), 利用透射电镜、X射线衍射仪表征其结构、厚度和组分, 利用白光反射谱表征其反射谱强度和带宽。结果表明：该复合DBR比常规DBR和两个反射中心波长复合DBR具有更高的反射谱强度和更宽的带宽。利用该复合DBR制备了AlGaInP发光二级管(LED), 尺寸6.0 mil×6.0 mil(1 mil=0.0254 mm), 并在20 mA测试电流下测得其输出光功率为3.54 mW, 发光效率为17.26 lm/W, 外量子效率为8.77%, 相比常规DBR制备LED输出光功率提高35.1%, 相比两个反射中心波长复合DBR制备LED输出光功率提高11.3%。说明具有三个反射中心波长的复合DBR更大幅度地提升了AlGaInP 发光二极管的出光效率。
光学器件 复合分布式布拉格反射镜 输出光功率 外量子效率 激光与光电子学进展
2017, 54(5): 052301
中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所, 陕西 西安 710065
通过检测与计数电路可以将激光陀螺输出的光电信号进行放大、整形、鉴相, 输出与陀螺转角成正比的脉冲信号。由于激光陀螺输出的是微弱光电信号, 且检测电路存在散粒噪声和热噪声等干扰, 因此提高检测电路信噪比对保障计数电路功能正常来说至关重要。为提高检测电路信噪比, 需保证陀螺输出光功率尽可能大。根据激光器的功率输出公式推导计算了使陀螺输出光功率最大的反射镜最佳透射率, 并进行了实验验证。理论计算和实验结果均表明, 采用最佳透射率反射镜能够有效提高激光陀螺输出光功率。
激光物理 激光陀螺 信噪比 最佳透射率 输出光功率
1 中北大学机电工程学院，山西 太原 030051
2 中国兵器科学研究院质量与可靠性中心，北京 100089
3 北方自动控制技术研究所，山西 太原 030006
由于传统的光功率采集仪精度不高，在实验中无法明显地显示出光功率在短期内的变化，而采集电压的数据采集系统可以很好地解决这个问题。在分析1 310 nm超辐射发光二极管(Super Luminescent Diode，SLD)光源的工作原理的基础上，设计了一种在恒温条件下控制驱动电流来使SLD稳定工作的驱动电路，进行了理论分析和实验验证，给出了利用SLD电压降监测输出光功率的新方法，取得了真实可靠的实验数据。通过SLD光源的驱动实验得出输出光功率与驱动电流和SLD两端电压降的相关关系，结果表明，输出光功率与电流具有良好的线性关系，与电压具有良好的正相关指数关系。利用采集电压降监测SLD的输出光功率，大大提高了测试精度和数据分辨率，同时为SLD退化寿命试验提供了新的电学参数。
超辐射发光二极管 输出光功率 监测方法 导通压降 驱动电流 super luminescent diode(SLD) output light power monitoring method voltage drop driving current 红外与激光工程
2016, 45(2): 0217004
1 河北理工大学 信息学院,河北 唐山 063009
2 中国科学院半导体研究所 纳米光电子实验室,北京 100083
在980 nm波长的大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)的基础上制备了高输出功率的微小孔阵列半导体激光器,其最大输出光功率达到了1 mW。介绍了针对微小孔阵垂直腔面发射激光器的特殊制备工艺,并对其特性进行了分析。
激光器 近场光学 垂直腔面激光器 输出光功率 时域有限差分法 激光与光电子学进展
2010, 47(5): 051401
1 河北理工大学 信息学院,河北 唐山 063009
2 中国科学院 半导体研究所 纳米光电子实验室,北京 100083
在普通850 nm 垂直腔面发射激光器基础上制备出带有金属纳米颗粒结构的微小孔径垂直腔面发射激光器。当小孔和金属颗粒的直径分别为400 nm 和100 nm 时,其最大输出光功率达到0.5 mW。介绍了该器件的制备工艺,从实验和理论两方面验证了金属纳米颗粒结构激发局域表面等离子体,从而使输出光功率得到提高。
激光器 局域表面等离子体 金属纳米颗粒 输出光功率 时域有限差分法 激光与光电子学进展
2010, 47(4): 041401
