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一种基于横向MOS电容的ITO马赫-曾德尔调制器，用于光束偏转
摘要： 我们通过实验展示了一种异质集成于硅光子平台的氧化铟锡（ITO）马赫-曾德尔干涉仪。该移相器部分采用新型横向MOS结构实现，凭借优异的静电重叠效应达成高效调制（VπL = 63 V·μm）。这一成果通过两个途径实现：(i)选用强折射率变化材料（ITO）；(ii)优化电场重叠度（经静电场线验证）。此外，我们证实该平台可作为端射硅光子光学相控阵（OPA）的基础构件——该相控阵采用波导半波长间距设计，预期性能包括：窄主波束瓣（<3°）、旁瓣抑制>10 dB，同时能实现±80°电控发射方向调控。若进一步优化，不仅可为激光雷达系统带来纳秒级快速波束调控能力，还可应用于全息显示、自由空间光通信及光开关等领域。
关键词： 电光调制器、氧化铟锡（ITO）、相控阵、激光雷达、马赫-曾德尔、波束转向
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用激光马赫-曾德尔干涉仪研究氮气三电极火花隙中火花通道等离子体的动态特性
摘要： 利用激光马赫-曾德尔（M-Z）干涉仪研究了大气氮气中三电极火花隙产生的火花通道等离子体。通过分析干涉图中等离子体电子密度的时空演化，描述了火花通道等离子体的发展过程。根据相位差区分了冲击波区域与等离子体区域，获得了阳极与阴极等离子体通道的不同空间分布特征：阳极火花通道呈现良好的轴向对称性，其径向膨胀速度保持恒定；在主火花通道外围的阴极区域同时产生了次级火花通道。两通道碰撞后，在重叠区域形成驻点，次级通道逐渐与主通道合并。次级通道向左的膨胀速度高于主通道向右的速度，但二者均低于阳极附近的膨胀速度。本研究对次级火花通道的产生机理提出了推测，并探讨了其对间隙内火花放电发展的影响。
关键词： 马赫-曾德尔（M-Z）干涉仪、电子密度、火花气体开关、等离子体通道
更新于2025-09-12 10:27:22
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X切铌酸锂薄膜中质子交换集成电光调制器的设计与优化
摘要： 在本研究中，我们设计、模拟并优化了0.5微米厚x切铌酸锂薄膜中的质子交换集成马赫-曾德尔调制器。本文讨论并比较了铌酸锂通道波导的单模条件、模式分布及光功率分布。对Y分支结构的设计参数和电极间距进行了优化，并研究了电光调制器半波电压长度积与质子交换区厚度的关系。
关键词： 马赫-曾德尔、电光调制器、集成光学器件、质子交换、铌酸锂薄膜
更新于2025-09-11 14:15:04
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电光模数转换器中马赫-曾德尔调制器的偏置控制器
摘要： 作为电光模数转换器（ADC）的核心器件之一，马赫-曾德尔（MZ）调制器具有重要作用，其输出稳定性对ADC的转换精度起决定性影响。本文提出一种基于导频音的调制器偏置点稳定方法，通过在调制器偏置端加入kHz级抖动音并计算一、二次谐波分量比值，可获得MZ调制器对应的控制电压。实验结果表明：当调制器偏置点设定在正交点时，输出光功率稳定在3.2dB，波动范围不超过0.15dB；输出信号一阶谐波稳定在50.5dB，波动范围不超过0.6dB。基于现场可编程门阵列（FPGA）与数字信号处理（DSP）的偏置控制器能将调制器偏置点稳定在正交点，并具有较高锁定精度。
关键词： 偏置点控制器、马赫-曾德尔（MZ）调制器、基于导频音的方法、电光模数转换器（ADC）
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用光学干涉法测量1米空气间隙中负放电通道的热力学特性
摘要： 闪电是一种常见的自然现象，也是大空间尺度上的典型空气放电过程。雷暴中梯级先导与空间茎的传播特性与实验室负极性放电相似。目前针对正极性放电已有大量实验观测和理论研究，但对负极性形式的研究较少。本文在负极性冲击电压下开展了1米棒-板间隙放电实验，通过马赫-曾德尔干涉仪结合高速摄像机观测负放电的热力学特征，采用阿贝尔反演法量化负通道热参数。研究发现：空间茎具有双向传播特性并与电极连接，其内部气体温度维持在320-550K；两个负先导在空间连接形成单一负通道时，连接区温度约800K，而通道两侧温度达1500-1800K；负通道形成后因热传导和对流损耗逐渐扩展，其热参数分布趋于均匀；放电中心附近气体密度约为环境密度的20%-30%，对应温度为1000-1500K。该实验深化了对负先导放电热力学特性的认知。
关键词： 马赫-曾德尔(M-Z)干线、放电通道、连接过程、负极、空间干涉测量、热力学性质
更新于2025-09-09 09:28:46