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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 单偏振硅高阶模（解）复用器

    摘要： 集成光子芯片上的模分复用技术对未来光网络至关重要。高阶模复用可有效提升传输容量。本研究提出并实验验证了一种基于硅基亚波长光栅（SWG）结构的高阶模（解）复用器，该器件支持TE偏振光（TE0至TE10）的11模（解）复用功能。所提出的模（解）复用器由三个定向耦合器和七个基于SWG的定向耦合器构成。测试结果表明，在1545纳米波长下，全部11个通道均具有低串扰值（-15.4分贝至-26.4分贝）和低插入损耗（0.1分贝至2.6分贝）。据我们所知，该器件实现了硅基光子芯片上最高阶模的（解）复用功能。

    关键词： 光子集成电路、硅光子学、复用技术、亚波长光栅、模式

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于单个纳米线内嵌多个量子点的复用单光子源

    摘要： 基于光子学的量子信息技术需要高效、高发射率的单光子源。嵌入宽带纳米线波导中的位置可控量子点为制备高效单光子源提供了完全可扩展的途径。然而，单光子器件的发射率受限于辐射复合寿命。本文展示了一种基于多量子点纳米线的复用单光子源。通过外延生长的纳米线，我们集成了多个能量调谐的量子点，每个量子点都优化定位在纳米线波导内，能高效产生单光子。采用五量子点纳米线实验证明了单光子发射率随发射体数量线性增长——在饱和激发下其平均多光子发射概率<4%。这是首次在单一光子器件中确定性集成多个单光子发射体的成果，是实现可扩展多量子点系统GHz级单光子发射率的重要突破。

    关键词： 纳米线、单光子源、复用技术、量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用功能化光纤长周期光栅传感器阵列对机械通气设备中的温度和相对湿度进行同步原位监测

    摘要： 已研制出一种光纤长周期光栅（LPG）阵列用于生物医学应用，以监测机械呼吸机在不同工作模式下输送空气的温度和相对湿度（RH）变化。该LPG阵列由两个光栅组成：一个保持裸露状态用于监测温度变化，另一个通过10层二氧化硅纳米颗粒修饰层来测量相对湿度。采用逐层自组装法在光纤LPG表面沉积了介孔薄膜。该传感器通过与商用温湿度传感器进行台架模型校准，测得其温度灵敏度为0.46±0.01 nm/℃，相对湿度灵敏度为0.53 nm/RH%。通过在传感器阵列顶端加装反射镜并置于气管插管（ETT）内，在典型临床设备中测试实现了湿度和温度的原位实时监测。所开发的传感器阵列成功监测到与每分钟8次和15次呼吸频率相关的温度及RH变化。

    关键词： 相对湿度（RH）、长周期光栅（LPG）、医疗监护、机械通气、气管插管、温度、光纤传感器、复用技术

    更新于2025-09-23 10:06:51

  • [IEEE 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 法国昂热(2019.7.9-2019.7.13)] 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 无标记生物分子传感中的自旋等离子体与表面增强拉曼光谱技术

    摘要： 我们报道了一项基于光子晶体平板中双级联腔信道析出技术的光学传感器研究结果。通过三维模拟分析了该传感器谐振模式的品质因数和强度。通过在总线信道引入反射器并控制两个腔体与析出信道之间的耦合，可显著提升析出效率。除模拟研究外，我们还制备了该双腔传感器并测试其对水油渗透的光学响应，实验中同时采用直接视觉成像和定量分析方法。水油样品间0.12的折射率差导致18.3纳米的波长偏移，这与20纳米的模拟结果高度吻合，表明其灵敏度达153 nm RIU?1。水油渗透对应的两个谐振峰在透射光谱中均表现出良好选择性。总线信道的宽带输出与析出信道的高波长选择性输出之间的对比，为该双级联腔系统作为全光传感多路析出信道阵列的基础构建?？樘峁┝丝赡埽谜罅锌晒惴河τ糜谏?化学检测和环境监测领域。

    关键词： 光子集成电路、复用技术、光学传感器、光子晶体、光耦合、腔谐振器、光波导、光学器件

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第14届马来西亚国际通信会议(MICC) - 马来西亚雪兰莪州(2019.12.2-2019.12.4)] 2019年IEEE第14届马来西亚国际通信会议(MICC) - 分析LED灯排列对室内可见光通信系统性能的影响

    摘要： 我们报道了一项基于光子晶体平板中双级联腔信道析出技术的光学传感器研究结果。通过三维模拟分析了该传感器谐振模式的质量因子与强度。通过在总线信道中引入反射器并控制两个腔体与析出信道间的耦合，显著提升了析出效率。除模拟研究外，我们还制备了双腔传感器并测试其对水油渗透的光学响应，实验中同时采用直接视觉成像与定量分析方法。水油样品间0.12的折射率差导致18.3纳米的波长偏移，这与20纳米的模拟结果高度吻合，表明其灵敏度达153 nm RIU?1。水油渗透对应的两个谐振峰在透射光谱中均表现出良好选择性。总线信道的宽带输出与析出信道的高波长选择性输出之间的对比，为该双级联腔系统作为全光传感多路析出信道阵列的基础构建?？樘峁┝丝赡?，该阵列可广泛应用于生物/化学检测及环境监测领域。

    关键词： 光波导、光耦合、光学传感器、复用技术、光学器件、光子集成电路、光子晶体、腔谐振器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 在普通单模光纤中设计自由悬挂的光子晶体微光纤腔传感器阵列

    摘要： 我们提出了一种基于超高灵敏度一维光子晶体微光纤（PCMF）腔的新型折射率（RI）传感器阵列设计，称为光子晶体微光纤腔传感器阵列（PCMF-CSA）。该PCMF-CSA由多个并联通道构成，通过在每个通道上串联连接额外的PCMF带隙滤波器与PCMF腔传感器，仅保留用于传感的PCMF腔传感器基模（FM）共振传输。得益于PCMF带隙滤波器的光子带隙（PBG）效应，其他高阶共振被滤除。通过合理设计PBG，多个超高灵敏度PCMF腔传感器可集成至微阵列中且无共振重叠，从而仅需单根输入光纤与单根输出光纤即可同步检测，无需复杂耦合系统。我们通过包含PCMF带隙滤波器的七通道PCMF腔传感器阵列验证了该概念，并采用三维时域有限差分法（3D-FDTD）对器件性能进行理论研究。仿真结果表明：各通道传感器可通过单一输出光谱同步监测，所提出的七通道PCMF-CSA各传感通道数值计算折射率灵敏度（S）分别高达647.33 nm/RIU、666.67 nm/RIU、662.00 nm/RIU、676.00 nm/RIU、674.67 nm/RIU、659.33 nm/RIU和679.99 nm/RIU，平均折射率灵敏度达666.57 nm/RIU。此外，所有谐振峰消光比均超过20.0 dB，各通道串扰低于-24.5 dB。据我们所知，这是首个基于常规单模光纤（SMF）的石英PCMF传感器阵列结构，兼具高Q值与高S值特性，有望成为具有高并行复用能力的超灵敏气体折射率传感平台。

    关键词： 超高灵敏度、光子晶体、复用技术、微光纤腔、传感器阵列、三维时域有限差分法

    更新于2025-09-10 09:29:36