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基于光采样的光电子集成芯片片上在线测量（特邀）

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光学学报 2024年第15期 543-552页

作者：邹新海朱峻峰敬超李智慧崔乃迪冯俊波张雅丽张旨遥刘永张尚剑祝宁华电子科技大学光电科学与工程学院联合微电子中心雄安创新研究院

光电子集成芯片正朝着超宽带、多功能、高密度方向发展，芯片测试表征贯穿设计、流片和封装过程，尤其是非侵入式无损伤的片上在线测量技术，该技术能够有效提高测试效率和芯片良率。提出基于光采样的光电子芯片片上在线测量方法，通过... 详细信息

光电子集成芯片正朝着超宽带、多功能、高密度方向发展，芯片测试表征贯穿设计、流片和封装过程，尤其是非侵入式无损伤的片上在线测量技术，该技术能够有效提高测试效率和芯片良率。提出基于光采样的光电子芯片片上在线测量方法，通过光采样上、下变频，分别对宽带电光调制器芯片和光电探测器芯片进行测试，借助光频梳的时频变换关系对光频梳的不平坦响应进行校准，利用微波二端口网络理论对适配网络的退化响应进行去嵌入，提取光电子芯片的本征频率响应参数。通过低频光电检测实现高频电光调制器芯片测试，通过窄带电光驱动实现宽带光电探测器芯片测试，测试过程中不会损伤晶圆，且不影响芯片的后续制备进程，为晶圆级光电子芯片在线测量提供技术方案。

关键词：集成光学光电子学电光调制器芯片光电探测器芯片晶圆级在线测量光采样

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构建虚拟网络的网络分析仪夹具校准新方法

物理学报 2005年第6期54卷 2606-2610页

作者：刘超张尚剑谢亮祝宁华中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室北京100083

一般矢量网络分析仪(VNA)的双端口测试夹具校准,至少需要三个已知标准才能实现.本文基于Triple Through理论构建两个虚拟的对称网络,提出了一种只需要采用一个标准的网络分析仪双端口测试夹具校准新方法.采用这种方法校准测试夹具后,扣... 详细信息

一般矢量网络分析仪(VNA)的双端口测试夹具校准,至少需要三个已知标准才能实现.本文基于Triple Through理论构建两个虚拟的对称网络,提出了一种只需要采用一个标准的网络分析仪双端口测试夹具校准新方法.采用这种方法校准测试夹具后,扣除夹具影响的实验结果与没有测试夹具转接直接测试数据十分吻合,证明该方法精度高,而且简单易行.

关键词：虚拟网络网络分析仪校准方法测试夹具散射参数测量

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光无线通信系统中移动终端APT技术研究

光无线通信系统中移动终端APT技术研究

作者：张尚剑电子科技大学

学位级别：硕士

本文在介绍光无线通信系统基本原理和组成的基础上，对其APT（Acquisition，Pointing，Tracking）子系统结构进行了理论设计，并对APT技术算法进行了深入研究。通过对通信系统工作波长选择、光学天线选择等阐述，选择了1550 nm作为系统... 详细信息

本文在介绍光无线通信系统基本原理和组成的基础上，对其APT（Acquisition，Pointing，Tracking）子系统结构进行了理论设计，并对APT技术算法进行了深入研究。通过对通信系统工作波长选择、光学天线选择等阐述，选择了1550 nm作为系统工作波长、卡塞格伦（Cassegrain）收发合一天线作为系统光学天线;通过对APT子系统功率测算、束散角和瞄准误差、误差提取信号等的讨论，给出了APT子系统结构和理论设计指标，并将其与现有的光无线通信系统进行比较，说明该设计方案是可行的。由于在拟用环境中对系统机动性要求较高，因此本文着重对APT技术中的超前校正进行了分析。为了能够较好的给出运动终端的超前校正值，必须了解终端的运动特性，本文对海上舰船运动进行了数值仿真，给出了二级海浪下18kn速度航行的运动时间历程。并在此基础上讨论了滑动窗多项式拟合预测算法（SPFM），对该算法与普通的多项式外推预测进行了比较，对模型进行了适应性修正，并对算法的参数：系统采样频率、滑动窗大小、拟合多项式指数进行了优化。最后通过计算机仿真说明在预测海上舰船运动时要求采样频率大于4 Hz，滑动窗大小取10～20，多项式为3或4阶时计算量和误差较小，预测效果较好。当舰船速度从0到30kn节之间变化时，发现预测误差有所增大，当到一定速度之后其预测误差保持不变。

关键词：光无线通信,APT,最小二乘法,运动仿真

短泵浦脉冲作用下的SOA线宽增强因子的变化特性

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光电子．激光 2012年第11期23卷 2079-2083页

作者：陈立功努尔买买提郑秀张尚剑刘永电子科技大学光电信息学院四川成都610054

采用集成了半导体光放大器(SOA)的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)测量短泵浦脉冲调制下的SOA的线宽增强因子,分析短泵浦脉冲作用下的线宽增强因子的时分变化特性以及影响线宽增强因子的物理机制。结果显示,SOA的线宽增强因子受到超快动力学过... 详细信息

采用集成了半导体光放大器(SOA)的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)测量短泵浦脉冲调制下的SOA的线宽增强因子,分析短泵浦脉冲作用下的线宽增强因子的时分变化特性以及影响线宽增强因子的物理机制。结果显示,SOA的线宽增强因子受到超快动力学过程的影响,呈现明显的时分变化特性,在载流子超快恢复过程中,线宽增强因子值在0.0～2.4之间;而在慢的载流子恢复过程中,其值从4.5～7.0之间。分析线宽因子变化过程发现,在脉宽为2ps的泵浦光作用下,相位变化滞后增益变化约0.5ps。研究结果有助于深入理解SOA在超快工作条件下的非线性相移的恢复速度及频率啁啾特性,对基于SOA的超高速光信号处理有重要意义。

关键词：超快光学线宽增强因子相位调制半导体光放大器(SOA)

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基于光时分复用的电光模数转换

光电子．激光 2012年第7期23卷 1263-1267页

作者：努尔买买提王蕾范修宏张尚剑刘永电子薄膜与集成器件国家重点实验室电子科技大学光电信息学院四川成都610054

提出了一种基于光时分复用的电光模数转换方案,该方案仅利用一个连续波激光器和电光调制器,结合光纤延迟线实现光信号的时分复用,并通过现有的电子ADC完成模数转换。该方案结构简单,可扩展性高。两路时分复用模数转换系统实验中得到的... 详细信息

提出了一种基于光时分复用的电光模数转换方案,该方案仅利用一个连续波激光器和电光调制器,结合光纤延迟线实现光信号的时分复用,并通过现有的电子ADC完成模数转换。该方案结构简单,可扩展性高。两路时分复用模数转换系统实验中得到的信号对噪声和失真比为28.5dB,等效于约4.44位的有效位数并分析了造成量化误差的主要因素和减少误差的方法。

关键词：电光调制模数转换光时分复用

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用滑动窗多项式拟合法实时预测运动目标轨迹

光电工程 2003年第4期30卷 24-27页

作者：张尚剑刘永智电子科技大学光电信息学院宽带光纤传输与通信系统技术国家重点实验室(电子科技大学) 四川成都610054

提出了滑动窗多项式拟合数学模型。该模型用多项式拟合法处理一段目标位置历史数据序列,计算目标未来时刻位置,并随时刻推移不断更新目标数据,实现了实时预测。该模型误差小且稳定,克服了一般拟合预测中误差随时间推移增大的缺点。仿真... 详细信息

提出了滑动窗多项式拟合数学模型。该模型用多项式拟合法处理一段目标位置历史数据序列,计算目标未来时刻位置,并随时刻推移不断更新目标数据,实现了实时预测。该模型误差小且稳定,克服了一般拟合预测中误差随时间推移增大的缺点。仿真结果说明,该方法参数固定、计算量小、速度快、精度高,利于实时预测跟踪。

关键词：目标跟踪滑动窗口实时预测多项式拟合

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基于微波光子扫频的超快光学矢量分析研究

电子科技大学学报 2021年第4期50卷 598-602页

作者：袁飞张耀文张旨遥张尚剑刘永电子科技大学光电科学与工程学院成都610054

该文提出并验证了一种基于微波光子扫频的超快、高精度光学矢量分析技术方案。使用双臂驱动马赫−曾德尔电光调制器的一个射频端口加载线性调频信号,产生宽带光学线性扫频信号,实现待测器件频响特性的快速扫描。调制器的另一个射频端口... 详细信息

该文提出并验证了一种基于微波光子扫频的超快、高精度光学矢量分析技术方案。使用双臂驱动马赫−曾德尔电光调制器的一个射频端口加载线性调频信号,产生宽带光学线性扫频信号,实现待测器件频响特性的快速扫描。调制器的另一个射频端口加载单音本振微波信号,实现扫频信号的下变频,进而通过模数转换器实现低频数字化探测。然后利用希尔伯特变换进行信号处理后,获得待测器件的幅频和相频响应。最后实验测试了一段长度3 km的非零色散位移光纤中的布里渊增益幅频和相频响应,测量时间仅需20μs,频率分辨率可达20 kHz。

关键词：电光调制器线性调频信号微波光子光学矢量分析

基于保持光注入的半导体光放大器自偏振旋转性能的改善

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光电子．激光 2011年第12期22卷 1755-1760页

作者：张衎张尚剑包小斌陈德军刘爽张晓霞刘永电子科技大学光电信息学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都610054

研究了基于"保持光"(holding beam)注入(HBI)改善半导体光放大器(SOA)自偏振旋转(SPR)性能的方法。HBI虽然降低了SOA的偏振模式增益,但是缩短了对TE和TM模式的增益恢复时间,从而加速了SOA器SPR特性对超快信号的响应。以基于SOA的SPR特... 详细信息

研究了基于"保持光"(holding beam)注入(HBI)改善半导体光放大器(SOA)自偏振旋转(SPR)性能的方法。HBI虽然降低了SOA的偏振模式增益,但是缩短了对TE和TM模式的增益恢复时间,从而加速了SOA器SPR特性对超快信号的响应。以基于SOA的SPR特性的光功率均衡为例,我们发现,HBI可以明显抑制和消除载流子恢复时间过长导致的归零码(RZ)波形畸变和非归零码(NRZ)过冲现象。光功率均衡后,RZ信号消光比可提高8～10dB、NRZ信号消光比可提高4～6dB,两种信号的眼图Q因子均可达20以上。

关键词：全光信号处理自偏振旋转(SPR) 保持光注入(HBI) 半导体光放大器(SOA)

一种无需相位比较器的超高速光时分复用系统的自时钟恢复方法(英文)

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光子学报 2014年第7期43卷 42-46页

作者：张尚剑邹新海张雅丽刘永电子科技大学光电信息学院成都610054

基于带内时钟导引的置入与提取，提出一种在超高速时分复用系统中的自时钟恢复方案．通过在发送端插入带内时钟导引并在接收端提取出该时钟导引，实现系统时钟的瞬时同步恢复，无需传统时钟恢复中的超快相位比较器和锁相环．实验分别演... 详细信息

基于带内时钟导引的置入与提取，提出一种在超高速时分复用系统中的自时钟恢复方案．通过在发送端插入带内时钟导引并在接收端提取出该时钟导引，实现系统时钟的瞬时同步恢复，无需传统时钟恢复中的超快相位比较器和锁相环．实验分别演示了由相位调制和强度调制构造的时钟导引，结果表明所提方法可实现160～40Gb／S的无误码解复用．该方法在光发射机之后和光接收机之前的光域内对数据信号进行预处理，简化了时钟恢复，同时并未改变光发射机和光接收机的原理、结构和设计，与现行的光纤通信系统兼容．

关键词：光时分复用自时钟恢复带内时钟导引光相位比较器微波光子学