耦合效率

摘要： 为实现生态环境保护和农业经济协调发展,洞庭湖生态经济区正经历着一场巨大的变革,重点在于如何科学地处理农业经济与生态环境的相互关系。基于2011—2018年洞庭湖生态经济区的相关统计数据,运用DEA模型对农业经济和生态环境的耦合效率进行了测度并分析。结果表明:1)洞庭湖生态经济区农业经济与环境耦合效率处于较高水平,耦合效率主要受规模效率的掣肘;2)规模效率是提升耦合效率的主导因素,需要进一步推进农业规模化生产,由分散化经营转为大规模经营。

摘要： 光纤损耗类型及相关参数的研究在光纤实际应用中有着十分重要的意义,光纤耦合效率、数值孔径大小是光信号传输与传感技术中的重要研究对象;光纤的吸收损耗、插入损耗和弯曲损耗也是光纤布线工程中需要重点监测的参数。本文通过对光纤连接损耗、光衰减器参数以及光纤弯曲损耗和多模光跳线插损的测量,计算对应参数,研究降低光纤损耗的方法。

摘要： 为解决光波导器件耦合效率低、难以实现的问题,本文开展了集成光波导耦合技术的研究,设计了一种均匀光栅耦合器,采用时域有限差分法对光栅耦合器进行了仿真和优化。计算结果:光栅耦合器在耦合角度 = 20˚,刻蚀宽度w = 300 nm,刻蚀深度e = 70 nm,周期p = 660 nm时,该种光栅耦合器耦合效率达到57.2%。本文工作可为光栅耦合器的设计提供参考。

摘要： 在直流输电线路中,电缆线路易受到操作过电压与雷电过电压的侵扰,导致线路在直流电压的基础上叠加冲击电压,使绝缘层空间电荷积聚发生变化。为了研究冲击电压叠加对直流电缆线路运行中电荷积聚的影响,本文在传统的电声脉冲法上进行改进,结合等效电路进行公式推导与Pspice仿真,合理选取测量系统中阻容元件的参数取值,研制了一套直流叠加冲击电压下PEA法空间电荷测量系统,并测量了XLPE试样在直流叠加冲击电压下的空间电荷特性。结果表明:试样受到的冲击电压与直流电压均达到了极高的耦合效率,空间电荷特性表明叠加同极性冲击电压比异极性冲击电压更能够促进同极性电荷的注入和迁移。

摘要： 为了解决万瓦级激光光闸耦合效率实时监测的难题,采用通过实时探测光闸输出端工作光纤内部的后向散射光来监测耦合效率从而防止其耦合失效的安全控制方法,仿真并建立了耦合偏差与后向散射光光强信号之间的映射规律与模型,并基于此设计了相应的光闸耦合失效的安全控制系统。结果表明,高功率激光光闸在安全控制系统的保证下能长期承载12kW以上功率,并且耦合效率稳定在98%以上,证明了该方法的有效性。该研究可以保证万瓦级激光光闸长期工作的高效性、稳定性及安全性,促进我国激光制造领域关键部件的自主化。

摘要： 近年来,片上光子集成技术备受关注并飞速发展,但在光纤与芯片、芯片与芯片上实现高效、高可靠性的光耦合仍是难题。光栅因其制作简单,位置灵活,对准容差大及可实现片上测试等一系列优点而备受研究者的关注。目前在绝缘体上硅(SOI)平台和绝缘体上铌酸锂(LNOI)平台上已开发出大量的光栅耦合器件,并获得较高的耦合效率和大带宽。该文主要介绍光栅耦合器的工作原理和主要性能指标,阐述了均匀光栅、倾斜光栅、闪耀光栅和切趾光栅耦合的特点及现阶段进展,并对具有代表性的一维光栅性能指标进行了比较。结果表明,分布式布喇格反射镜和金属反射镜可有效地提升光栅耦合效率。此外,该文还介绍了基于LNOI平台的几种光栅耦合器,其可帮助研究者们梳理光栅耦合器的发展历程、研究现状及各耦合器的特点,为未来研究提供一定的参考。

摘要： 基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率,但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况,本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平板玻璃的光束指向调整法。首先运用光线传输矩阵的数学分析方法建立了光线传输模型,分析当光纤与渐变折射率透镜存在距离误差和位置误差下耦合效率的变化,最后利用位移法降低了距离误差对插入损耗的影响,使系统插入损耗降低至0.2 dB。在存在位置误差下利用光束指向调整法降低插入损耗至0.7 dB。这两种方法可以有效提升光纤旋转连接器耦合效率。

摘要： 为了有效简化表面光栅耦合器的制备工艺和降低制备难度,设计了一种互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的高效氮化硅表面光栅耦合器,采用二维时域有限差分(2D-FDTD)算法对耦合器的结构进行了建模、优化和仿真,计算并对比了不同结构的耦合器光谱特性。研究结果表明:在标准绝缘体上硅(SOI)晶圆上,借助于CMOS后道工艺,所设计的氮化硅表面光栅耦合器在通信波长1550 nm附近的最高耦合效率为-3.36 d B,-3 d B带宽为101 nm。

摘要： 针对目前单模光纤耦合使用球面透镜存在较大像差、影响耦合效率的问题,提出了一种利用双高斯透镜作为耦合透镜消除像差、提高耦合效率的方法.双高斯透镜的特殊结构可以使得在使用球面镜时很好地消除包括球差在内的大部分像差.利用ZEMAX光学设计与仿真软件设计优化了一种用于780 nm波长、5μm模场直径单模光纤的双高斯耦合透镜,经过计算,其成像质量的评价函数达到10-5量级,耦合效率达到82.07％.为单模光纤耦合透镜的设计和使用提供了一种新的思路.

摘要： 针对回音壁模式(WGM)光学微腔中模式高效激发的需求,基于有限元软件COMSOL对模式电场分布的计算结果,设计了一种对于WGM激发效率的仿真方法.该方法可以对微腔与锥形光纤在不同耦合条件下不同模式的谐振峰最大深度进行仿真计算,从而确定该模式得到高效激发的耦合条件.在此基础上对模式的激发效率控制和高阶方位角模式的激发进行了仿真分析,结果表明:选择尺寸匹配的锥形光纤,通过精细调整耦合距离,可以实现对所加工微棒腔的基模从欠耦合到过耦合的激发控制;通过耦合位置的调整,可以实现对其高阶方位角模式的高效激发.

摘要： 本文以半导体激光测距仪与光纤基线耦合为模型,研究了对耦合效率影响较大的因素,如数值孔径失配、对准误差等.提出了能量减弱1dB的容差范围,通过对各个影响因素分析,最后得出的耦合系统对准调节环节调整精度精确到微米级别,对实验中提高激光注入光纤系统耦合效率有重要参考价值与指导意义.

摘要： Slot结构在提高集成波导光学传感器灵敏度和降低探测极限值方面具有极大的优势.本文对基于Slot结构的聚合物PSQ-Ls波导微环光学生物传感器进行了研究.分析了850nm波段Slot波导的单波导高度、狭缝宽度及单波导宽度对传感器灵敏度的影响,在满足单模传输的条件下,得到了优化的微环传感器横截面尺寸参数;对Slot结构波导微环的弯曲损耗、自由光谱范围等进行了仿真分析,得到微环传感器的消光比、品质因子等随结构参数变化的关系,确定了优化的微环弯曲半径、耦合效率.与脊形波导微环传感器相比,Slot结构波导微环传感器的灵敏度是其2倍,探测极限值是其一半.

摘要： 本文介绍了一种激光驱动的烟火光开关耦合光路的设计方法,通过光学仿真得到高效耦合组件的设计规律,研究了插拔式、V形槽式和圆孔式三种方式的光路耦合的设计方法,研制出耦合光路的原理样机,并测得三种耦合组件的耦合效率,分析了各自的优缺点.其中V形槽式和圆孔式耦合组件的耦合效率≥85％.本论文的研究能够有效提高激光驱动的烟火光开关光能量安全隔断与传输的可靠性.

摘要： 基于聚合物PSQ材料，对波导光栅离面耦合器进行了研究。针对通常聚合物波导芯层与包层折射率著小，导致其作为离面耦合器耦合效率低的问题，在聚合物波导上添加高折射率的SiN上包层，可以提高耦合效率。对波导刻蚀深度、光栅周期、SiN层厚度等参数对耦合效率的影响进行了仿真分析，初步获得了优化的结构参数。

摘要： 作者在前期研究中提出并研制了一种纵振夹心换能器式圆筒型超声电机，该电机采用四个均布的纵振夹心换能器实现了带驱动齿圆筒中弯曲振动行波的激励。该电机分析结果和实验结果均表明，换能器的实际振动状态并不是单一的纵向振动，而是一种纵弯复合振动。本文对换能器的振动状态进行了深入分析，给出了换能器弯曲振动的产生原因；研究了耦生弯振对电机机电耦合效率以及圆筒中弯振行波质量所带来的影响，耦生弯振的存在使得定子模态特征频率偏离换能器特征频率，并使得定子圆筒中的弯振行波产生了畸变。最后，提出一种采用换能器弯振激励圆筒径向弯振的模态组合方式。

摘要： 通过分析快中子照相中发生的一系列随机过程，推导出系统探测量子效率（Detective Quantum Efficiency，DQE）与系统各参数的关系表达式。针对主要参数透镜耦合效率，分别用解析法和Monte Carlo方法，从闪烁体平板和闪烁光纤阵列的光传输特性出发，建立了更为完善的辐射转换屏与可见光记录系统之间的耦合效率计算公式。按公式计算的耦合效率与Monte Carlo方法模拟的结果一致。在此基础上进一步分析了基于闪烁光纤阵列和高性能科学级CCD的快中子照相系统的灵敏度。

摘要： 本文提出了分析楔形光纤(WSF)与平面光波光路(PLC)芯片耦合效率的三维近场积分法。并在此方法的基础上，分析了耦合距离、楔角、楔形光纤位移对耦合效率的影响，得到在耦合距离为4μm、楔角为50°时，WSF和PLC芯片耦合效率最高。同时得到WSF垂直位移比水平位移及纵向位移对耦合效率的影响大60%。并在WSF和PLC芯片耦合实验系统的基础上，对上述结论进行了初步的实验验证。

摘要： 从光线理论出发，针对输入光纤在不同数值孔径和不同纤芯直径的条件下，分析将能量高效的耦合进光纤传输时所需最佳的匹配角度，同时，在考虑高效率耦合的条件下，为了实现高泵浦功率，采用尽可能多的光纤纵向毗连排列方式。

摘要： 采用圆柱透镜准直的阵列光纤制作大功率线阵二极管激光器(DLB)光纤耦合模块。首先以光线传输原理为理论基础，给出耦合原理，且为提高大功率DLB光束的耦合效率，计算并分析圆柱透镜准直DLB光束再耦合入光纤，DLB的安装位置及圆柱透镜半径、光纤折射率等参数需要满足的关系.将阵列光纤的耦合方法与其他耦合方法比较，得到阵列光纤耦合模块的耦合效率高，工艺简单易于实现，稳定性和可靠性好，以输出波长为808 nm的大功率DLB光束耦合为例，给出了800 μm，600 μm的耦合效率，得到这种方法的耦合效率高，800μm，600μm的耦合效率分别为95％和88％。

摘要： 半导体激光器作为固体激光器的泵浦光源发展迅速。如何提高半导体激光器的输出功率是其发展的关键.本文简要叙述了半导体激光器的发展现状，及半导体激光器光纤耦合技术。对各种光纤耦合方法的优缺点进行了介绍和分析，并对国内外同类产品进行了概述和展望。

摘要： 本发明公开了一种利用飞秒激光直写波导耦合区提高耦合效率的方法，属于激光加工技术领域，本发明通过飞秒激光的精细加工能力，在直写加工了玻璃基波导后，可以对波导耦合区采用不同扫描功率实现波导间耦合效率可控和提升，且不影响波导的传输损耗，模式等基本特性，从根本上解决了不同波导间距之间耦合效率低且固定的问题。通过利用飞秒激光直写波导耦合区的类三明治结构的方案，解决了固定波导间距间的耦合效率的可控及再提高的实际问题。通过提高耦合效率，缩短了耦合长度，可以助力于片上器件的小型化，使单位面积中集成更多功能器件。

摘要： 能够提高耦合效率的芯片式光谱仪前端耦合系统属于光学成像技术领域。现有技术耦合效率低。本发明其特征在于光强分布反转镜组、扩束镜组、分束微透镜阵列和光束整形柱面镜组沿信号光传输方向依次同轴排列；光强分布反转镜组能够将入射信号光圆形光斑光强分布由高斯分布反转为反高斯分布；扩束镜组能够将反高斯分布信号光扩束到口径与芯片式光谱仪线阵波导横向尺度相当；分束微透镜阵列由具有相同行列数n′的正微透镜阵列、负微透镜阵列组成，信号光自正微透镜阵列入射、从负微透镜阵列出射，被缩束、分束为最大光束数为n′×n′的光束组；光束整形柱面镜组能够在纵向上压缩光束组，输出最大光束数为1×n′的线阵光束。所述前端耦合系统的实际耦合效率能够达到80％以上。

摘要： 能够提高单模光纤空间光耦合效率的两级空间光耦合装置属于自由空间光通信技术领域。现有技术耦合效率低。本发明沿光入射方向初级汇聚透镜、多模光纤、大数值孔径变折射率透镜、小数值孔径变折射率透镜依次同轴排列；初级汇聚透镜、多模光纤、大数值孔径变折射率透镜的数值孔径相等或者依次增大；多模光纤的入射端面位于初级汇聚透镜像方焦点，出射端面位于大数值孔径变折射率透镜物方焦点；大数值孔径变折射率透镜的出射镜面与小数值孔径变折射率透镜的入射镜面相抵；大数值孔径变折射率透镜的折射率递减速率高于小数值孔径变折射率透镜；多模光纤的多模插芯、大数值孔径变折射率透镜、小数值孔径变折射率透镜的外径相同，与套管内壁静配合。

摘要： 本发明涉及一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，属于集成光学领域和半导体领域，具体是一种基于LNOI平台的高耦合效率的非均匀分段光栅耦合器。该光栅耦合器包括：绝缘铌酸锂薄膜上的光子芯片以及设置于其上方的光纤。绝缘铌酸锂薄膜上的光子芯片自上而下依次包括：波导耦合光栅、铌酸锂薄膜层、SiO2埋氧层、Au反射层以及LN衬底。本发明由于具有Au反射层，可以极大地减少光功率向衬底的泄露损失，提高光耦合效率；另外本发明具有非均匀的分段光栅结构，可以优化向上衍射光与光纤中的模场匹配，从而进一步提高光耦合效率。

摘要： 本发明公开了一种利用飞秒激光直写波导耦合区提高耦合效率的方法，属于激光加工技术领域，本发明通过飞秒激光的精细加工能力，在直写加工了玻璃基波导后，可以对波导耦合区采用不同扫描功率实现波导间耦合效率可控和提升，且不影响波导的传输损耗，模式等基本特性，从根本上解决了不同波导间距之间耦合效率低且固定的问题。通过利用飞秒激光直写波导耦合区的类三明治结构的方案，解决了固定波导间距间的耦合效率的可控及再提高的实际问题。通过提高耦合效率，缩短了耦合长度，可以助力于片上器件的小型化，使单位面积中集成更多功能器件。

摘要： 本发明公开了一种基于石墨烯微调耦合效率的微环耦合调制结构及其使用方法，包括微环波导结构、信号调制结构、相位调制结构及调制耦合结构，微环波导结构为跑道型结构，包括两个圆弧波导及两段直波导，上部分直波导区域集成信号调制结构和相位调制结构，下部分直波导与调制耦合结构之间固定一定间距，信号调制结构、相位调制结构及调制耦合结构内分别嵌有石墨烯层，本发明提出了一种新的微环耦合调制结构，基于此结构的微环调制器能够微调微环与直波导间的耦合效率，使其达到我们想要的某一特定值，且精度较高，从而在需要精确控制耦合效率的应用场景中发挥作用，并且此结构的工作波长可调谐，该结构对于线性化的集成光子器件有着重要应用价值。

摘要： 本发明公开了一种高耦合效率的M型波导光栅耦合器的设计方法，属于集成光电子领域，本发明基于绝缘体硅(SOI)平台，首先设计波导光栅模型，然后利用非线性约束优化算法波导光栅模型，得到在1500nm‑1600nm波长上平均耦合效率最优的传统周期波导光栅结构，再经过创新的研究和设计，在传统的周期光栅结构上设计出一种新颖的M型波导光栅结构，经过几组数据仿真，进一步优化M型波导光栅结构，本发明最终得到了高耦合效率的垂直光栅耦合器，在1580nm波长附近，达到了83.2％的高耦合效率。本发明提供的波导光栅耦合器设计方法，耦合效率高、应用前景广，在使用成熟的制造工艺下，有很大的潜能可以被设计实现。

摘要： 本发明公开了一种耦合效率可电压微调的硅微环耦合调制结构，包括微环波导结构、输入端2×2的3dBMMI、输出端2×2的3dBMMI、非平衡型MZ相位调制结构；微环波导结构一端与所述输入端2×2的3dBMMI的输入端口相连，微环波导结构另一端与所述输出端2×2的3dBMMI的输出端口相连；所述的非平衡型MZ相位调制结构一端与输入端2×2的3dBMMI的输出端口连接，另一端与输出端2×2的3dBMMI的输入端口连接。本发明提出了一种新的微环耦合调制结构，基于此结构的微环调制器能够微调微环与直波导间的耦合效率，使其达到我们想要的某一特定值，且精度较高，从而在需要精确控制耦合效率的应用场景中发挥作用，该结构对于线性化的集成光子器件有着重要应用价值。

摘要： 能够提高单模光纤空间光耦合效率的两级空间光耦合装置属于自由空间光通信技术领域。现有技术耦合效率低。本发明沿光入射方向初级汇聚透镜、多模光纤、大数值孔径变折射率透镜、小数值孔径变折射率透镜依次同轴排列；初级汇聚透镜、多模光纤、大数值孔径变折射率透镜的数值孔径相等或者依次增大；多模光纤的入射端面位于初级汇聚透镜像方焦点，出射端面位于大数值孔径变折射率透镜物方焦点；大数值孔径变折射率透镜的出射镜面与小数值孔径变折射率透镜的入射镜面相抵；大数值孔径变折射率透镜的折射率递减速率高于小数值孔径变折射率透镜；多模光纤的多模插芯、大数值孔径变折射率透镜、小数值孔径变折射率透镜的外径相同，与套管内壁静配合。

摘要： 能够提高耦合效率的芯片式光谱仪前端耦合系统属于光学成像技术领域。现有技术耦合效率低。本发明其特征在于光强分布反转镜组、扩束镜组、分束微透镜阵列和光束整形柱面镜组沿信号光传输方向依次同轴排列；光强分布反转镜组能够将入射信号光圆形光斑光强分布由高斯分布反转为反高斯分布；扩束镜组能够将反高斯分布信号光扩束到口径与芯片式光谱仪线阵波导横向尺度相当；分束微透镜阵列由具有相同行列数n′的正微透镜阵列、负微透镜阵列组成，信号光自正微透镜阵列入射、从负微透镜阵列出射，被缩束、分束为最大光束数为n′×n′的光束组；光束整形柱面镜组能够在纵向上压缩光束组，输出最大光束数为1×n′的线阵光束。所述前端耦合系统的实际耦合效率能够达到80％以上。