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微点阵FeCo薄膜包覆表面声波器件的磁致伸缩效应
摘要: 通过有限元分析提取特定耦合模参数并求解耦合方程,证实了微点阵FeCo薄膜包覆表面声波(SAW)器件中的磁致伸缩效应。本工作提出的FeCo薄膜点阵图案通过充分释放磁致伸缩FeCo薄膜的内部矫顽力,有效抑制了滞后效应。通过表征沿SAW传播路径沉积FeCo点阵构建的SAW磁器件,理论预测得到良好验证。所制备的FeCo点阵包覆SAW磁器件在抑制滞后现象方面表现出显著提升,成功实现了21.17 kHz·mT?1的高磁灵敏度及0.82%的低滞后误差。
关键词: 磁致伸缩效应、模式耦合、磁滞、微点阵FeCo薄膜、声表面波磁器件
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用100微米超大芯径的新型石英激光优化多模光纤,适用于千兆车载及工业网络
摘要: 我们推出一种新型石英渐变折射率激光优化多模光纤(LOMF),其纤芯直径极大扩展至100微米,"典型"的"通信级"包层直径为125微米。该光纤专为严苛环境下的千兆车载线缆系统和工业网络设计,其特殊优化的渐变折射率分布剖面可为选定导模提供低差分模时延(DMD)。我们展示了针对试制的520米长度100/125规格LOMF所进行的部分测试结果,这些测试涉及光纤几何特性以及关键传输参数——衰减和DMD分布图。
关键词: 模式耦合、基于激光的千兆数据传输、高阶模、大芯径多模光纤、差分模时延、短距离光网络、工业网络、选定导模、机载线缆系统、少模传输机制
更新于2025-09-23 15:19:57
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有耗介质波导中模分裂现象的发现与探索
摘要: 我们发现,当光纤涂覆高折射率的有损耗介质纳米薄膜时,光纤波导中的特定传输模式会在近截止条件下分裂为两种模式。其中一种分裂模式具有高损耗特性,另一种则仅有轻微损耗。我们定义了"模式分裂系数"来描述模式分裂的程度。通过有限元方法发现,在模式截止波长处可获得最大的模式分裂系数。最后,我们提出了对模式分裂现象的解释,并阐明了模式分裂与模式耦合之间的关系。
关键词: 模式耦合、模式分裂现象、有限元法、有耗介质波导
更新于2025-09-16 10:30:52
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同质多芯光纤中纤芯间耦合对光通信系统误码率性能的串扰限制
摘要: 本文通过理论分析评估并展示了芯间耦合串扰对均匀多芯光纤(MCF)直检接收系统(含光前置放大器)误码率(BER)性能的影响。采用数值方法计算了7芯MCF中芯间耦合系数随芯间距(节距)和相对折射率差的函数关系,确定了不同折射率差及芯节距条件下的耦合长度。通过理论推导获得了7芯MCF中任意输出芯在其它芯注入光时产生的串扰功率、信串噪比(SCNR)、误码率及功率代价。结果表明:耦合引起的串扰会导致BER性能显著劣化,系统在给定BER下会承受明显功率代价。例如当节距为30μm、纤芯半径为4.5μm时,10km MCF链路在相对折射率差分别为0.0036和0.0030条件下,对应10e-9误码率的功率代价分别为4.0dB和4.3dB。
关键词: 误码率、耦合长度、模式耦合、耦合系数、多芯光纤、串扰
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 小曲率半径下光纤的损耗特性
摘要: 弯曲光纤贴合在圆形结构上具有诸多应用,例如芯轴声学传感器和可刮擦光纤长度相位调制器。然而,这些组件的性能受限于缠绕光纤的传输损耗。本文通过实验展示了小曲率半径下弯曲光纤的弯曲损耗特性。采用改进的五层平板波导理论表明,小半径下的弯曲损耗存在明显振荡现象,且弯曲半径越小,振荡周期变化越显著。实验中将单模光纤弯曲贴合在不同半径圆柱的外表面,其实验结果与理论分析完全吻合。
关键词: 弯曲损耗,光纤弯曲,模式耦合,回音壁模式(WGMs)
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于微结构光纤模式耦合效应的高灵敏度磁场传感器
摘要: 基于微结构光纤(MOF)中模式耦合效应的高灵敏度磁场传感器通过有限元法进行了理论研究。设计折射率高于二氧化硅的磁流体填充至MOF某一包层气孔形成缺陷纤芯,光纤纤芯模与缺陷纤芯模之间的耦合波长可由外磁场调控。仿真结果表明:x偏振模式下磁场测量灵敏度与品质因数分别达到1620 pm/Oe和0.081/Oe,y偏振模式下分别为1790 pm/Oe和0.045/Oe;在25-175.9 Oe范围内,两种正交偏振方向的磁场强度均与耦合波长呈现良好线性关系。通过优化MOF结构参数可进一步提升该磁场传感器的性能。
关键词: 微结构光纤,模式耦合,磁场传感器,磁流体
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于传感器应用的等离子体波导结构设计
摘要: 表面等离子体共振已成为研究生物和化学相互作用的广泛认可的光学技术。其中,在复杂溶液中检测分析物浓度的微小变化仍具挑战性,例如需要从其他效应中区分目标相互作用。在我们的模型研究中,通过两种方式提升了等离子体传感元件的分辨率能力:除采用金属-绝缘体-金属(MIM)等离子体纳米结构外,我们还建议与波导子结构串联以实现表面等离子体激元(SPP)与光学波导模式的相互耦合。通过分析耦合条件对多层参数的依赖性,获得了最佳场强增强效果。
关键词: 平面波导、模式耦合、表面极化激元、光学传感器
更新于2025-09-12 10:27:22
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TEM-TE11同轴波导弯式模式转换器的分析与设计
摘要: 本文提出两种同轴波导弯式模式转换器,可将同轴横电磁模转换为TE11同轴波导模。这两种转换器均基于严格推导的模式耦合系数进行设计与优化,转换效率均超过99%,功率容量达到吉瓦级。联合研制的双弯模式转换器已完成制作与测试,实验结果与理论计算及仿真高度吻合,验证了所设计转换器的可行性。
关键词: 模式转换器、高功率微波、波导弯头、模式耦合
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 高Q值氘化氮化硅微谐振器的耦合理想性优化
摘要: 作为重要的光子集成平台之一,基于氮化硅(SiN)的微腔谐振器因其低损耗和高非线性特性,在非线性光学应用中具有巨大潜力。这类器件通常采用多模结构设计以实现高品质因数(Q值)和小模式体积,从而增强光与物质的相互作用。然而,多模特性也给不同模式间(尤其是高阶模式)的耦合控制带来了挑战。本研究详细展示了高Q值多模结构SiN微谐振器的耦合特性识别。通过精心设计总线波导与微谐振器间的耦合区域,我们实现了对不同模式的选择性激发,并探究了其耦合特性。结果表明:通过调节间隙尺寸和耦合长度可有效控制耦合强度,这为优化SiN微谐振器在非线性光学应用中的性能提供了重要指导。
关键词: 微谐振器、品质因数、非线性光学、氮化硅、模式耦合
更新于2025-09-11 14:15:04