全光开关

摘要： 本文介绍了基于类EIT效应设计并通过微加工刻蚀技术制备新型光子晶体全光开关,能够在1550nm波段实现较好的开关效果,为光通信领域提供新的设计思路。本文介绍了新型类EIT效应光子晶体全光开关的工作原理、制备方法和性能分析。通过控制两个光子晶体微腔谐振波长,控制类EIT实现选频特性,达到光开关的效果,使用FDTDsolution可得到良好的仿真光谱特性,在1550nm实现稳定开关功能。另外,本文介绍了对实际制备工艺流程的性能缺陷和晶体瑕疵等问题的优化方案和思路。

摘要： 基于原子热运动的极化率-动量锁定特性及腔引起的强耦合特征,设计并实现了一套无磁的光学互易-非互易传输转换方案.理论和实验证实,耦合场条件决定了系统的非互易性.在单束行波场作用下,由于多普勒效应,热原子中的非互易性取决于耦合场的传播方向.因此,通过改变对向耦合场的开闭,可控制基于内腔电磁诱导透明的双路单信道光学非互易传输.而在两束对向耦合场同时作用下,腔透射由单暗态转变为双暗态极子峰,其互易性输出依赖于两束耦合场之间的频率差.于是通过调谐频率差可实现基于双暗态极子峰的双路多信道互易-非互易传输调控.

摘要： 本文提出了一种利用空间光调制器调制入射线偏振光的相位而产生微纳尺度八位开关光源的方法,可通过更新加载在空间光调制器上的相位图实现聚焦光斑的动态变化.每个光斑的半高全宽为λ/2,两个相邻的光斑中心间距为1μm,并且可调.单个光斑的位置、明暗和相位可控.该光源具有尺度小、响应速度快的特点,可作为表面等离激元的激发光源,也可以用作并行纳米线、纳米波导的激发光源,具有作为集成光学微纳光源的潜在应用价值.

摘要： 近日,哈尔滨工业大学(深圳)宋清海教授团队在超快调制微激光器领域取得重要突破,其提出的全光开关新原理,有望突破超短切换时间与超低能耗之间的矛盾。相关研究在2020年2月28日以《Ultrafastcontrol of vortex microlasers》为题发表在《Science》上。

摘要： 对基于相移光栅中交叉相位调制的全光逻辑门的理论进行了研究.研究了器件的开关特性,利用泵浦光来控制弱连续波的输出切换,实现了将泵的光信息传输到连续光上.通过改变两个泵浦光的组合,利用两个输出端口输出功率计算消光比,再根据消光比判定实现逻辑门功能,在相移光栅无相移量时,实现了与门和与非门.

摘要： 光开关是光通信、光计算机、光信息处理等领域的重要光学元件.利用半导体激光(473nm)作为泵浦光,He-Ne激光(632.8nm)作为探测光,实验研究了偶氮染料掺杂PVA薄膜材料光致双折射效应信号的生长、擦除、衰减特性,分析了泵浦光偏振方向与探测光偏振方向夹角、泵浦光功率对光致双折射效应和全光开关特性的影响,探讨了该材料在光开关方面的应用前景.%The birefringence properties of the azo dye doped PVA thin films and their applications in optical switches are studied.Using a semiconductor laser (473nm) as the pump light,and He-Ne laser (632.8nm) light as a probe to study light-induced birefringence signal growth,erase,attenuation characteristics,discusses the pump polarization direction and explore the photometry polarization direction angle and pump power on the photo induced birefringence effect,and these properties in all-optical switching applications.

摘要： 采用旋涂法和滴涂法制备了含螺噁嗪光致变色分子的不同基质薄膜,并将其应用于全光开关实验中.分别对含有螺噁嗪的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜和二氧化硅薄膜的光致变色特性进行了吸收光谱的比对研究,结果表明:螺噁嗪/聚甲基丙烯酸甲酯薄膜经过多个开关周期后透射信号强度明显衰减;螺噁嗪/二氧化硅薄膜透射信号强度保持不变,具有更为优异的光学可逆性,更适合于作全光开关.在全息光开关实验中,选用螺噁嗪/二氧化硅薄膜,采用光擦除和热擦除两种方法研究了它的输出光信号衰减动力学特性,发现光擦除具有更短的响应时间.基于光擦除法研究激发光功率为5mW、10mW、25mW时的光开关特性,发现当激发光为10mW时,光栅对比度、衍射信号强度和开关对比度等特性最佳.

摘要： 在分析了光学超快非线性效应在全光交换中作用的基础上,研究了参量消耗理论在全光开关应用的原理,设计了波长/时隙可选择性全光开关系统并进行了仿真实验,成功实现了兼容100GHz国际电信联盟40Gb/s WDM系统的高速全光开关,理论和实验结果显示,该全光开关在操作上具有波长和时隙上的可选择性.

摘要： 使用3-dB耦合器组成M-Z干涉仪,在M-z干涉仪的一臂加入高非线性光纤(HNLF)组成的反向拉曼放大器,改变放大器的泵浦波长及强度,可实现波长可选择的全光开关。其功能可用于波分复用(WDM)系统,对不同波长的上下载选择有很大的应用意义。理论分析了实现这一功能的可行性和参数选择,考虑拉曼放大并伴有交叉相位调制(XPM)引起信号光的相移,推导分析了在引入放大的同时又引入相移,怎样选择放大和相位匹配问题，来实现波长可选择的光开关的要求。

摘要： 提出并数值模拟了用掺饵光纤级联长周期光纤光栅的全光开关器件,相比单个长周期全光开关器件,它在降低开关的阈值功率和提高开关的消光比方面具有显具的优势。数值结果表明该器件有望发展成为全光通信领域内具有重要应用值的器件。

摘要： 研究了在交叉相位调制下的Bragg光纤光栅全光开关的光学特性,首次给出了信号光在不同失谐范围下开关阈值功率的表达式。同时讨论了在不同失谐量和Bragg光纤光栅耦合系数下反射率与控制光功率的关系和对器件消光比的影响。这对光纤光栅全光开关器件的设计具有指导意义。

摘要： 光子晶体作为一种新型的人造光子学材料，具有独特的光子带隙特性，能有效地控制光子的传输状态，因而是实现全光开关等集成光子器件的重要基础。本文介绍了基于光子晶体的全光开关的各种实现方法，并详细论述了超快速光子晶体全光开关的实验研究状况。

摘要： 近年来由于光纤通信的迅猛发展，用DWDM和EDFA技术解决了全光传输问题，目前面临的迫切问题解决全光交换的难题。因此全光开关又激起了人们的研究热潮。用于光通信的光开关必须是导波型器光纤的或者平面集成的。非线性导波光学的研究指出，对于导波干涉仪型全光开关，必须满足数值为非线性相位变化。对于利用光学克尔效应的通常的石英波导(n2=5×10-20m2/W),要想达到π相移，需要W以上的光功率。本文将介绍一种Rochester大学提出的在M-Z干涉仪的一臂上通过耦合器加装一个环形共振器，用它积累普通光纤的非线性，使之达到π相移，如下图所示。只需要毫瓦数量级的光功率就可实现光开关。在论文中对上述两种可调开关进行了系统的理论研究和公式推导，给出了毫瓦开关功率与纳秒开关速度的最佳设计。

摘要： 基于全内反射原理和光生载流子注入效应,采用扩展多模非对称Y分叉全内反射型结构,研制了一种1×2光控全光开关.对于1310nm波长,其开关的消光比可以达到18dB,同时,对光注入开关机理做了简单的探讨.

摘要： 分别用主客掺杂法和种子聚合法制备了含偶氮染料分散红DR13的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)均匀薄膜样品.用经斩波器调制的线偏振氩离子激光(514nm,cw)作用样品产生光致双折射.作为探测光的线偏振氦氖激光(633nm,cw)经过样品,在与其原来偏振方向垂直的检偏器后的透射光强度受控制光的调制作用,实现了光控光的全光开关效应.通过比较发现,用种了聚合法制备的具有核壳结构的样品在控制光功率,开关时间及开关调制深度等方面均优于主客掺杂样品.

摘要： 提出了使用对称马赫-曾德尔干涉型全光开关(Symmetric MachZehnder Interferometer Optical Switch，SMIOS),利用采样窗口边沿进行截取式全光等效时间采样的方法。基于采样窗口包络函数给出了可适用于通过窗口边沿截取方式采样所获得的数据,进行原始波形恢复的具体递推算法。借助于半导体光放大器(Serniconductor Optical Amplifier，SOA)动态方程建立了采样器系统模型并进行了仿真,对系统的工作过程、采样灵敏度和后处理算法的有效性进行了分析验证,并将利用采样窗口包络函数恢复的波形与传统利用数值求导得到的恢复结果进行了比较。结果显示利用SMIOS结合后处理算法可以有效地实现对短脉冲的测量。

摘要： 玻璃材料所具有的非共振光学三阶非线性效应，来源于电子云的畸变，具有飞秒量级的响应时间，因此在高速全光开关等领域具有潜在的巨大应用价值。然而，非共振光学三阶非线性效应非常微弱。现有普通玻璃材料的非线性系数普遍较小，难以用来制造实用化的器件。因此寻找具有较大三阶光学非线性效应的材料，以及如何提高原有材料的非线性系数具有非常重要的意义。硫系玻璃具有较大的非线性系数，比二氧化硅玻璃大两个数量级。另外，硫系玻璃还有一些独特的特性：当受到某些光辐照时，它会有光致变暗的现象。这种现象是由于光照使玻璃材料的吸收边红移(即禁带宽度的减小)，这个过程同时会带来玻璃线性折射率的增大。根据Shiek-Bahae’sTheory和Miller’s rule等理论，材料线性折射率的增大和禁带宽度的减小会带来三阶光学非线性的增加。因此，可以通过光辐照来提高硫系玻璃的三阶光学非线性系数。一般来说，引起暗化的光波长必须在样品的吸收区。然而，由于超短飞秒脉冲光具有很高的峰值功率密度，可以引起多光子吸收过程，因此在样品透睨的波长区域也能引起光致暗化。本研究证明了飞秒光脉冲辐照是提高材料三阶光学非线性的有效途径，可作为一种人工调控材料光学非线性的方法。

摘要： 本文目的研究一/二维双各向同性介质手性光子晶体的传输特性及其在光子器件方面的潜在应用。基于伪谱时域法和平面波展开法,展示出晶体对于左右圆偏光带隙分裂现象,针对基底和填充介质的手性和非手性的不同组合,分别计算了正方、三角和蜂窝格点下光子晶体的带隙结构,讨论了手性参数对带隙分离的影响和完全禁带形成条件。结果表明,通过适当控制手性参数,谨慎选择点阵与折射率分布,可得到理想的一维手性的光开关、二维单/双偏振光波导及其衍生器件。

摘要： 本发明公开了一种无开关损耗型非隔离光伏并网逆变器及开关控制时序，其中，逆变器包括分压电容支路、高频主开关单元、谐振网络和低频换向开关单元。通过加入两组由全控开关、谐振电容和谐振电感组成的谐振网络以及辅助续流箝位二极管构成零电流转换支路，配合上述开关控制时序，可以实现第五功率开关管S

摘要： 一种光注入全内反射型1×N全光光开关列阵，由直通光波导和在其两侧交替设置非对称Y分叉为输出端的偏转光波导构成的“麦穗”形光开关列阵，在直通光波导与每个偏转光波导的分叉处分别设置光注入区，在光注入某一光注入区时能使直通光波导内的传输光发生全反射，并射入到该处偏转光波导内，达到光开关功能。本全光光开关列阵发热极小，开关速度达到纳秒量级，输出光强度均匀，串音低，易扩展输出端，尺寸小易集成。

摘要： 本发明公开了一种全光调Q开关、全光调Q激光器及其脉冲激光输出方法，全光调Q开关包括：用于产生重频且功率波形可调的控制光的控制光源；用于将接入的腔内激光传输至合波器及第二反射镜以及将干涉后的调制光与腔内激光输出至谐振腔的耦合器；用于将接入的腔内激光与控制光合束后输出至气体填充空芯光纤的合波器；用于在控制光的调控下对合束光进行调制得到调制光并传输至第一反射镜的气体填充空芯光纤；用于将经干涉后的调制光从气体填充空芯光纤与合波器反射至耦合器的第一反射镜；用于将干涉后的腔内激光反射至耦合器的第二反射镜。本发明实现了腔内激光光路的全光纤化，具有工作波段宽、耐受功率高、结构紧凑、插入损耗低的优点。

摘要： 本发明公开了一种无开关损耗型非隔离光伏并网逆变器及开关控制时序，其中，逆变器包括分压电容支路、高频主开关单元、谐振网络和低频换向开关单元。通过加入两组由全控开关、谐振电容和谐振电感组成的谐振网络以及辅助续流箝位二极管构成零电流转换支路，配合上述开关控制时序，可以实现第五功率开关管S

摘要： 本发明涉及氧化锌纳米线有序阵列及单根氧化锌纳米线的全光开关的制备方法，及由该方法得到的基于氧化锌纳米线有序阵列或单根氧化锌纳米线的全光开关。本发明的方法是将由电化学沉积法、水热法或化学气相沉积法得到的在基底上生长的氧化锌纳米线有序阵列进行氧等离子体表面处理；然后再对表面处理过的氧化锌纳米线有序阵列的表面进行修饰，在其表面共价修饰光控的螺吡喃衍生物，得到基于氧化锌纳米线有序阵列的全光开关，及进一步得到从在基底上制备得到的基于氧化锌纳米线有序阵列上刮下的单根氧化锌纳米线的全光开关。本发明制备的氧化锌纳米线有序阵列及单根氧化锌纳米线全光开关，在全光器件的小型化及模块化中有广泛的应用前景。

摘要： 本发明提供一种降低全光开关泵浦功率的方法，属全光开关技术领域。该方法包括：有机共轭聚合物材料加入激光染料制得复合材料，利用该复合材料制备二维光子晶体；将探测激光耦合到上述二维光子晶体中，所述探测激光的波长位于上述二维光子晶体的光子带隙的边缘；用泵浦激光激发上述二维光子晶体实现全光开关，所述泵浦激光的波长位于上述二维光子晶体的光学染料的线性吸收带。本发明可以将泵浦功率降至几百KW/cm2到MW/cm2。本发明还提供一种全光开关及其制备方法，全光开关为一二维光子晶体，该二维光子晶体为一刻蚀有正方晶格周期性空气孔的有机物薄膜，所述有机物薄膜为有机共轭聚合物加入激光染料。

摘要： 一种基于弧形波导全光开关的开关阵列，采用基于克尔效应的弧形波导全光开关作为开关单元，构成n×n开关阵列，开关阵列具有n个输入端口，n个输出端口，n取值为2的整数次方，开关单元之间的连接波导形状采用传统的混洗shuffle连接方式。每个开关单元具有不同的可调节的开关特性。本发明开关构成简单，制作成本低，开关速度快，适合现代高速通信系统。

摘要： 本发明涉及氧化锌纳米线有序阵列及单根氧化锌纳米线的全光开关的制备方法，及由该方法得到的基于氧化锌纳米线有序阵列或单根氧化锌纳米线的全光开关。本发明的方法是将由电化学沉积法、水热法或化学气相沉积法得到的在基底上生长的氧化锌纳米线有序阵列进行氧等离子体表面处理；然后再对表面处理过的氧化锌纳米线有序阵列的表面进行修饰，在其表面共价修饰光控的螺吡喃衍生物，得到基于氧化锌纳米线有序阵列的全光开关，及进一步得到从在基底上制备得到的基于氧化锌纳米线有序阵列上刮下的单根氧化锌纳米线的全光开关。本发明制备的氧化锌纳米线有序阵列及单根氧化锌纳米线全光开关，在全光器件的小型化及模块化中有广泛的应用前景。

摘要： 本发明提供一种降低全光开关泵浦功率的方法，属全光开关技术领域。该方法包括：有机共轭聚合物材料加入激光染料制得复合材料，利用该复合材料制备二维光子晶体；将探测激光耦合到上述二维光子晶体中，所述探测激光的波长位于上述二维光子晶体的光子带隙的边缘；用泵浦激光激发上述二维光子晶体实现全光开关，所述泵浦激光的波长位于上述二维光子晶体的光学染料的线性吸收带。本发明可以将泵浦功率降至几百KW/cm2到MW/cm2。本发明还提供一种全光开关及其制备方法，全光开关为一二维光子晶体，该二维光子晶体为一刻蚀有正方晶格周期性空气孔的有机物薄膜，所述有机物薄膜为有机共轭聚合物加入激光染料。

摘要： 一种基于弧形波导全光开关的开关阵列,采用基于克尔效应的弧形波导全光开关作为开关单元,构成n×n开关阵列,开关阵列具有n个输入端口,n个输出端口,n取值为2的整数次方,开关单元之间的连接波导形状采用传统的混洗shuffle连接方式。每个开关单元具有不同的可调节的开关特性。本发明开关构成简单,制作成本低,开关速度快,适合现代高速通信系统。