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温度不敏感电光调制器和保偏光衰减器设计

中国激光 2005年第8期32卷 1077-1080页

作者：郑国梁佘卫龙中山大学光电材料与技术国家重点实验室广东广州510275

提出一种新颖的温度不敏感电光振幅调制器和保偏可变光衰减器的设计方案。整个装置由一对电光晶体、一个起偏器和一对准直系统组成。采用线性电光效应的耦合波理论对调制器进行详细研究,发现一束线偏振光经过调制器后,其光场振幅直接受... 详细信息

提出一种新颖的温度不敏感电光振幅调制器和保偏可变光衰减器的设计方案。整个装置由一对电光晶体、一个起偏器和一对准直系统组成。采用线性电光效应的耦合波理论对调制器进行详细研究,发现一束线偏振光经过调制器后,其光场振幅直接受到调制,而相位变化如同经历一个各向同性介质,相位和偏振态都没有改变。这种调制器的优点是不存在自然双折射引起的相位延迟,没有“零场泄漏”,温度稳定性好,插入损耗小等。同时可以用作保偏可调光衰减器和电光探测器。

关键词：非线性光学线性电光效应电光调制器光衰减器温度稳定性

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温度不敏感偏振无关电光调制器设计

应用光学 2009年第6期30卷 911-915页

作者：郑国梁欧阳征标深圳大学电子科学与技术学院广东深圳518060 深圳市微纳光子信息技术重点实验室广东深圳518060

利用LiNbO3晶体电光系数之间的关系,提出一种全新的温度不敏感偏振无关电光调制器。该调制器采用2块LiNbO3晶体紧密相贴的结构,2块晶体加同一横向电压,电极设计和制作相当简单,无偏振片,无偏振损耗。采用线性电光效应的耦合波理论对光... 详细信息

利用LiNbO3晶体电光系数之间的关系,提出一种全新的温度不敏感偏振无关电光调制器。该调制器采用2块LiNbO3晶体紧密相贴的结构,2块晶体加同一横向电压,电极设计和制作相当简单,无偏振片,无偏振损耗。采用线性电光效应的耦合波理论对光在调制器中的传播进行研究,理论计算表明:光通过调制器后,其输出强度不依赖于入射光的偏振状态;另外,数值计算结果表明:当温度在-20℃到60℃之间变化时,调制器输出光强的扰动不超过1.5%。

关键词：电光调制器偏振无关温度稳定性线性电光效应耦合波理论

Si(100)和Si(110)表层二阶非线性光学效应的研究

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Si(100)和Si(110)表层二阶非线性光学效应的研究

作者：张海吉林大学

学位级别：硕士

本论文主要内容是对硅材料(100)和(110)晶面表层的场致二阶非线性光学效应的研究,重点是对场致线性电光效应和场致光整流效应的研究。硅材料具有来源广泛,价格经济,工艺成熟易兼容等优势,所以在光电集成领域获得了广泛的应用。由于理想... 详细信息

本论文主要内容是对硅材料(100)和(110)晶面表层的场致二阶非线性光学效应的研究,重点是对场致线性电光效应和场致光整流效应的研究。硅材料具有来源广泛,价格经济,工艺成熟易兼容等优势,所以在光电集成领域获得了广泛的应用。由于理想硅晶体是点群对称性为Oh的立方晶系晶体,各向同性,存在反演对称中心,在偶极近似条件下,硅材料的x(2)等于零。理论上硅不具有倍频、和频、差频、线性电光效应、光整流、二次谐波效应等二阶非线性光学效应,这是长久以来限制硅在非线性光学领域中应用的重要因素。尤其是硅的调制器件一直难以获得实际的应用。但是电场可以破坏硅晶体的反演对称中心,使其获得非零的等效二阶非线性极化率张量。研究硅晶体中电场诱导的线性电光效应和光整流效应等二阶非线性光学效应,对于硅基光电子器件的设计有重要意义。本文应用经典的极化理论,对线性电光效应和光整流效应的基本概念和物理机制进行了分析,并用折射率椭球和麦克斯韦方程组两种方式,对于线性电光效应进行了描述。这是本文工作的理论基础。本文从理论上对电场分别沿着硅[100]和[110]两个晶向的情况下硅晶体对称性的改变进行了论证。证明了：当电场沿着硅[100]晶向时,硅晶体的点群对称性由Oh点群下降为C4,;当电场沿着硅[110]晶向时,硅晶体的点群对称性由Oh点群下降为C2v。我们根据琼斯矩阵的计算结果设计了横向电光调制系统,对于硅(100)和(110)两个晶面表层的场致线性电光效应进行了实验测量,得到了电光信号随着外加电压信号线性变化的实验现象。证明了在硅晶体晶面表层,内建电场破坏了硅晶体的反演对称中心,获得了等效二阶极化率,因而可以观察到场致线性电光效应。同时,我们也进行了场致光整流效应的实验,得到了光整流信号随线偏振光方位角呈余弦变化的关系,符合我们的理论预期。证明了场致光整流效应的存在,也是对场致线性电光效应的侧面证明。此外,我们还研究了不同表层深度下光整流信号的差别,验证了场致光整流效应用于探测硅晶体表层空间电荷区内的电场分布的可行性。

关键词：二阶非线性光学效应硅光电子学普克尔斯效应线性电光效应光整流效应

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立方氮化硼晶体电光调制的研究

立方氮化硼晶体电光调制的研究

作者：周平伟吉林大学

学位级别：硕士

本论文主要观测、研究了立方氮化硼(cBN)晶体的两种电光调制现象，一是线性电光效应，二是电吸收调制现象。首先，将微小的cBN晶体进行了解理、研磨和抛光处理，加工成理想的长方体形状，采用两种横向电光调制方案，测定了cBN晶体的线... 详细信息

本论文主要观测、研究了立方氮化硼(cBN)晶体的两种电光调制现象，一是线性电光效应，二是电吸收调制现象。首先，将微小的cBN晶体进行了解理、研磨和抛光处理，加工成理想的长方体形状，采用两种横向电光调制方案，测定了cBN晶体的线性电光系数，两种方案得到的结果基本一致，分别为3.68pm/V和3.95pm/V，由于采用了比较消元法，不需要直接测量绝对光强以及与其它光学元件和电学设备相关的比例常数，因而这种测量方法方便可行。然后，我们又系统研究了cBN晶体的电吸收调制现象。这种现象是在研究cBN线性电光效应的过程中被发现的，表现为调制电压增大到某一临界值后，电光信号会突然急剧增加。伴随这一现象，流过cBN的电流也急剧增加，I-V特性表现出电流控制型微分负阻效应，cBN晶体的颜色会突然加深等。这种电调制现象基本不依赖于光的偏振态，电光调制信号与调制电流成正比，而且受调制频率的影响较大。通过分析，基本确定这一现象是由等离子体色散效应引起的。最后，根据等离子色散效应的基本原理，给出了cBN材料的吸收系数的变化量与载流子浓度变化量之间的经验公式Δα≈5.593×10ΔN，并估算了载流子的电导有效质量，约为0.18.28m0。以上实验结果表明，cBN晶体是一种很有前途的电光材料，有望作为电光探头应用于集成电路和其它大功率电子器件内部电场分布和电信号的测量技术中。

关键词：集成电路测试立方氮化硼线性电光效应电吸收调制等离子体色散效应

硅材料中电场和应力诱导的二阶非线性光学效应的研究

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硅材料中电场和应力诱导的二阶非线性光学效应的研究

作者：张志平吉林大学

学位级别：硕士

本论文首先从理论上推导出直流电场和应力对硅材料对称性的改变,根据等效二阶非线性极化率张量的形式,当电场和应力沿[111]方向时,硅材料的对称性将由点群降为点群,证明了场致线性电光效应的存在,然后根据电光张量应变张量的具体形式,... 详细信息

本论文首先从理论上推导出直流电场和应力对硅材料对称性的改变,根据等效二阶非线性极化率张量的形式,当电场和应力沿[111]方向时,硅材料的对称性将由点群降为点群,证明了场致线性电光效应的存在,然后根据电光张量应变张量的具体形式,我们给出了电场和应力沿[111]方向时的实验方案。此外我们采用横向电光调制系统,制作出MISIM的样品结构,沿硅的[111]方向加调制电场,从实验上证实了硅材料中场致线性电光效应的存在。然后在硅材料上同时施加外加直流电场和调制电场,从实验上也观测到电场诱导的线性电光效应,同时观测到直流电场对硅材料反演对称性破坏作用的增强作用。此外,我们还利用等离子色散效应与偏振无关的特性,设计实验,将等离子体色散效应与电场诱导的场致线性电光效应进行了有效区分。最后应用相同的样品,我们还进行了场致光整流效应的实验。当电场沿[111]方向时,硅材料确实具有点群的对称性。同时我们也证明了硅材料中的场致光整流信号随外加直流电压的的增加而线性增大。

关键词：硅光子学线性电光效应光整流效应电场应力电光调制

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合成孔径激光雷达宽带线性调频技术研究

合成孔径激光雷达宽带线性调频技术研究

作者：李波西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文对激光宽带线性调频技术进行了研究。首先介绍了不同原理的调频技术,指出各自优缺点,重点介绍利用电光晶体实现线性调频的原理,分析腔外调制无法实现宽带线性调频信号的原因。作者设计出一种具有可行性的实验方案。采用腔内调制方... 详细信息

本文对激光宽带线性调频技术进行了研究。首先介绍了不同原理的调频技术,指出各自优缺点,重点介绍利用电光晶体实现线性调频的原理,分析腔外调制无法实现宽带线性调频信号的原因。作者设计出一种具有可行性的实验方案。采用腔内调制方案,即在微片激光器谐振腔中插入电光晶体,利用电光晶体的线性电光效应,通过对外加电场的控制以改变激光器的腔长,可以得到性能良好的线性调频激光信号。对不同电光晶体在腔内调制来获得激光脉冲信号的理论带宽值进行了计算,此方法理论上可获得30GHz的线性调频激光脉冲。文中对铌酸锂电光相位调制器特性进行测量,并分析实验值与理论值差异原因,为今后的研究工作提供参考。

关键词：线性调频电光晶体线性电光效应微片激光器铌酸锂

Design of XOR/XNOR optical logic circuit with two cascaded microring resonators and U-bend waveguides

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Optoelectronics Letters 2014年第6期10卷 415-419页

作者：张鑫李志全童凯 School of Electronic Engineering Yanshan University

An XOR/XNOR optical logic circuit with two cascaded microring resonators and two U-bend waveguides is proposed. The microring resonators are made of electro-optical polymer and modulated through linear electro-optical effect. Two electrical signals are applied to the two microrings, and simultaneous XOR and XNOR operations are demonstrated in two different operating modes. We also use scattering matrix method to analyze the analog output spectra, and find that different inputs like ‘00' and ‘11' can lead to different extinction ratios in output spectra at certain wavelengths, even though their digital outputs are the same.

关键词：逻辑电路谐振器微环弯曲波导级联设计 U形线性电光效应

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国外资料索引

激光与红外 1973年第7期 69-77+37页

一、红外技术 373 红外及其应用 Infrared and its many applications,Forrest Mims,Radio-Electronics,Feb. 1973,Vol. 4,No. 2,pp. 39-42. 本文为一般性文章。内容有红外源、红外探测器、红外光学、红外的工作等。 374 红外探测器现状... 详细信息

一、红外技术 373 红外及其应用 Infrared and its many applications,Forrest Mims,Radio-Electronics,Feb. 1973,Vol. 4,No. 2,pp. 39-42. 本文为一般性文章。内容有红外源、红外探测器、红外光学、红外的工作等。 374 红外探测器现状 Infrared detectors,survey of the present

关键词：激光器件辐射热计致冷器热电探测器激光触发染料激光器液体激光器激光脉冲噪声功率光泵浦光抽运普克尔盒红外辐射红外线辐射能斯脱效应线性电光效应警克尔效应资料索引

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低对称晶体线性电光系数的测量

山东大学学报(理学版) 1986年第S1期 94-100页

作者：邵宗书尹鑫山东大学晶体材料研究所

采用干涉补偿法与椭圆仪法相结合的方法可以测量三斜晶体的全部线性电光系数。本文详细推导了线性电光系数与实验中被测量样品之间的关系,给出了样品加工取向、外加电扬方向、通光方向和入射光偏振方向等实验条件,建立了低对称电光晶体... 详细信息

采用干涉补偿法与椭圆仪法相结合的方法可以测量三斜晶体的全部线性电光系数。本文详细推导了线性电光系数与实验中被测量样品之间的关系,给出了样品加工取向、外加电扬方向、通光方向和入射光偏振方向等实验条件,建立了低对称电光晶体的全部线性电光系数测量方法。

关键词：晶体物理线性电光效应