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基于光外差的高精度海水折射率传感器研究
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作者 张释文 李丽艳 +3 位作者 周燕 刘琴 王永杰 刘育梁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期197-205,共9页
海水折射率测量在海洋学中发挥了重要作用,但对于海洋气候和海水流场监测领域,现有的折射率传感器无法满足应用场景的高精度与高采样率要求。有鉴于此,文中基于光外差干涉原理设计了海水折射率传感器,分析了该原理下的散粒噪声、相位解... 海水折射率测量在海洋学中发挥了重要作用,但对于海洋气候和海水流场监测领域,现有的折射率传感器无法满足应用场景的高精度与高采样率要求。有鉴于此,文中基于光外差干涉原理设计了海水折射率传感器,分析了该原理下的散粒噪声、相位解调噪声对传感器折射率测量的影响,研制了高精度海水折射率传感器样机,其采样频率为24 kHz,折射率变化量测量值的标准偏差为1.5848×10^(-8)RIU,该技术促进了海水折射率测量在海洋气候及海洋洋流等领域的应用。 展开更多
关键词 光外差干涉 海水折射率 相位解调 噪声分析
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新型结构的1.3μm Ge_xSi_(1-x)/Si MQW波导探测器的优化设计 被引量:4
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作者 刘育梁 杨沁清 王启明 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第9期667-673,共7页
本文首次提出了一种新型的环形GexSi(1-x)/Si波导探测器结构.器件的主体由3μm宽的环形波导构成.器件的输入端是8μm宽的波导.这两部分通过劈形波导过渡连接,各部分经过优化设计,可以同时实现高的耦合效率和高内... 本文首次提出了一种新型的环形GexSi(1-x)/Si波导探测器结构.器件的主体由3μm宽的环形波导构成.器件的输入端是8μm宽的波导.这两部分通过劈形波导过渡连接,各部分经过优化设计,可以同时实现高的耦合效率和高内量子效率.对于器件的材料结构、电学和光学特性进行了仔细的分析与设计.结果表明,优化设计的器件其外量子效率可达28%,比已经报道的直波导探测器的外量子效率提高2~3倍.而上升下降时间仍然保持在110ps左右. 展开更多
关键词 硅化锗 多量子阱 波导探测器 优化设计
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硅基光波导结构与器件
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作者 刘育梁 王启明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期65-71,共7页
简要评述硅基光波导的结构、工艺及其器件,包括低损耗的硅基光波导、电光波导器件、红外波导探测器。
关键词 光波导 工艺 器件
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硅基光波导结构与器件
4
作者 刘育梁 王启明 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 1996年第1期1-6,共6页
简要评述包括低损耗的电光波导器件、红外波导探测器、二氧化硅光波回路等硅基光波导的结构、工艺及其器件。
关键词 半导体材料 半导体器件 光波导
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光纤激光传感技术及其应用 被引量:12
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作者 李芳 何俊 +3 位作者 徐团伟 张文涛 王永杰 刘育梁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1025-1032,共8页
超高灵敏度的信号探测在石油勘探、地震预报和安全监测等领域都具有重要的应用价值。近年来出现了一种以分布反馈(DFB)光纤激光器为传感元件的新一代光纤传感器,它具有尺寸小、输出激光信号极窄的光谱线宽和极低的噪声等优势,与高分辨... 超高灵敏度的信号探测在石油勘探、地震预报和安全监测等领域都具有重要的应用价值。近年来出现了一种以分布反馈(DFB)光纤激光器为传感元件的新一代光纤传感器,它具有尺寸小、输出激光信号极窄的光谱线宽和极低的噪声等优势,与高分辨率波长解调技术结合可以达到极高的探测灵敏度。介绍了在光纤激光传感技术及其应用技术方面的研究进展,包括线宽仅为3kHz、尺寸仅为3.6cm的窄线宽低噪声DFB光纤激光器的研制及其测试,波长分辨率达3.5×10-7pm/Hz1/2的超高分辨率波长解调系统,基于密集波分复用的光纤激光传感网络,以及相关技术在水声和地震波探测中的应用研究。 展开更多
关键词 光纤传感器 分布反馈光纤激光器 波长解调 密集波分复用
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Michelson干涉仪式光纤空气声传感器 被引量:9
6
作者 王永杰 李芳 +1 位作者 肖浩 刘育梁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1114-1117,共4页
介绍了一种用于直升机等低空目标探测的光纤空气声传感器.该传感器基于光纤Michelson干涉仪的原理,结合弹性盘片的应力应变理论分析和光纤粘接的工艺设计,采用相位载波解调技术进行信号解调.对比实验测试验证了这种声音探测技术可行性.... 介绍了一种用于直升机等低空目标探测的光纤空气声传感器.该传感器基于光纤Michelson干涉仪的原理,结合弹性盘片的应力应变理论分析和光纤粘接的工艺设计,采用相位载波解调技术进行信号解调.对比实验测试验证了这种声音探测技术可行性.传感器理论灵敏度为2.38rad/Pa,实测灵敏度为1.5rad/Pa,采用PGC相位解调理论最小可探测的最小声信号为6.7μPa,即9.5dB.传感器在20~300Hz范围内响应基本平坦.结合声音传播规律分析并肯定其在实用中的可行性. 展开更多
关键词 光纤传感器 光纤空气声传感器 麦克尔逊干涉仪 弹性盘片
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利用WDM光纤耦合器的光纤光栅传感解调技术 被引量:13
7
作者 田珂珂 肖浩 +2 位作者 曹春耕 刘育梁 王启明 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期49-51,55,共4页
根据 WDM 光纤耦合器波长解调方案的工作原理、偏振特性以及影响系统波长分辨力的因素,提出一种改进的利用 WDM 光纤耦合器的光纤光栅传感解调技术。该技术在原技术的基础上,采用偏振控制器控制入射光偏振状态,提高了解调的精度和稳定... 根据 WDM 光纤耦合器波长解调方案的工作原理、偏振特性以及影响系统波长分辨力的因素,提出一种改进的利用 WDM 光纤耦合器的光纤光栅传感解调技术。该技术在原技术的基础上,采用偏振控制器控制入射光偏振状态,提高了解调的精度和稳定性。对 WDM 光纤耦合器的多次波长扫描结果表明,采用偏振控制器后,其波长误差可减小到 5pm 左右。实验采用 1540/1560nm的 WDM 光纤耦合器对单点光纤光栅应变传感器进行静态解调,结果表明:按此技术开发的解调系统具有 0.01nm 波长分辨力和 10nm 的波长线性解调范围。 展开更多
关键词 光纤光栅 光纤耦合器 应变传感器 解调
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光纤光栅生物传感器的研究进展综述 被引量:10
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作者 秦海琨 张敏 +1 位作者 刘育梁 廖延彪 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1-3,共3页
本文介绍了光纤光栅生物传感器的传感原理,从光纤光栅新型结构的研究、可固定光纤表面的生物活性膜的研究以及应用研究三个不同的角度阐述了近年来光纤光栅生物传感器研究的进展情况,并分析目前该领域内面临的一些问题,对光纤光栅生物... 本文介绍了光纤光栅生物传感器的传感原理,从光纤光栅新型结构的研究、可固定光纤表面的生物活性膜的研究以及应用研究三个不同的角度阐述了近年来光纤光栅生物传感器研究的进展情况,并分析目前该领域内面临的一些问题,对光纤光栅生物传感器的研究方向提出了一些建议。 展开更多
关键词 光纤光栅 布拉格光栅 长周期光栅 光子晶体光纤光栅 生物传感器 生物活性膜
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基于白光LED的室内高精度定位算法的实现 被引量:12
9
作者 高燕龙 施安存 +4 位作者 张运方 李慧 盖轶冰 段靖远 刘育梁 《半导体光电》 CAS 北大核心 2015年第1期141-144,149,共5页
搭建了室内可见光定位系统,实验上探索了接收信号强度比定位算法的可行性。通过控制多个LED光源在不同时隙的亮暗,分别传输直流与正弦信号,使用照度计及光电探测器测试接收信号强度,对接收机位置进行了估计。其中使用直流信号时,在与光... 搭建了室内可见光定位系统,实验上探索了接收信号强度比定位算法的可行性。通过控制多个LED光源在不同时隙的亮暗,分别传输直流与正弦信号,使用照度计及光电探测器测试接收信号强度,对接收机位置进行了估计。其中使用直流信号时,在与光源所在平面相距59cm的接收平面内,得到最大误差为2.05cm、平均误差为8.64mm的定位精度;使用正弦信号时,在与光源平面相距30cm的接收平面内,得到最大误差为1.09cm、平均误差为5.6mm的定位精度,并且使用交流信号时实验结果不受环境杂散光的干扰。 展开更多
关键词 室内定位 可见光 接收信号强度比算法 定位精度
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光子晶体的微腔特性 被引量:4
10
作者 赵致民 许兴胜 +2 位作者 李芳 刘育梁 陈弘达 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1034-1037,共4页
为了设计一种高品质因子的光子晶体微腔和研究单缺陷光子晶体微腔谐振模波长随晶格常数的变化规律,使用时域有限差分法(differencetime domainmethod)和基于Baker算法的Pad啨近似方法计算了半导体材料上空气孔阵列光子晶体微腔的谐振模... 为了设计一种高品质因子的光子晶体微腔和研究单缺陷光子晶体微腔谐振模波长随晶格常数的变化规律,使用时域有限差分法(differencetime domainmethod)和基于Baker算法的Pad啨近似方法计算了半导体材料上空气孔阵列光子晶体微腔的谐振模波长和品质因子.得到的新型光子晶体微腔的品质因子达246510,单缺陷光子晶体微腔模波长随晶格常数a和孔半径r的近似为线性变化关系:当孔半径r为一常数时,表现为晶格常数改变1nm,谐振波长变化约3nm,为实际制作光子晶体微腔激光器提供了理论指导. 展开更多
关键词 光子晶体 微腔 半导体激光器 时域有限差分法 品质因子
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波长解调用偏振无关光纤干涉仪的研究 被引量:6
11
作者 齐龙舟 肖浩 +1 位作者 李芳 刘育梁 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期259-262,共4页
针对光纤激光传感器信号解调过程中,干涉仪输出干涉条纹可见度受输入光偏振态变化以及两臂单模光纤双折射效应的影响,介绍了一种简单的光纤干涉仪消除偏振衰落技术,通过在Michelson光纤干涉仪上加两个法拉第旋转镜来提高输出条纹可见度... 针对光纤激光传感器信号解调过程中,干涉仪输出干涉条纹可见度受输入光偏振态变化以及两臂单模光纤双折射效应的影响,介绍了一种简单的光纤干涉仪消除偏振衰落技术,通过在Michelson光纤干涉仪上加两个法拉第旋转镜来提高输出条纹可见度。使用琼斯矩阵法对干涉仪系统进行理论计算,证明法拉第旋转镜旋转角度在理想的45°附近时能达到很好的消偏振效果,并通过实验进行了有效地论证。 展开更多
关键词 光电子学 光纤激光传感器 光纤干涉仪 法拉第旋转镜 偏振控制
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Sagnac滤波器的自动补偿 被引量:3
12
作者 刘丽辉 陈少华 +2 位作者 赵启大 刘育梁 李芳 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1663-1665,共3页
提出了对双折射光纤Sagnac滤波器的自动补偿方案,将其粘贴在大热膨胀系数的基底材料上,使双折射光纤Sagnac滤波器自动补偿其光谱波长对温度产生的漂移.经过封装后双折射光纤Sagnac滤波器波长对温度的灵敏度降低到0.059nm/℃,是未封装前... 提出了对双折射光纤Sagnac滤波器的自动补偿方案,将其粘贴在大热膨胀系数的基底材料上,使双折射光纤Sagnac滤波器自动补偿其光谱波长对温度产生的漂移.经过封装后双折射光纤Sagnac滤波器波长对温度的灵敏度降低到0.059nm/℃,是未封装前的0.04倍.这种方法简单可行,并在一定程度上解决了双折射Sagnac滤波器温度敏感的问题,使器件的实用化进程向前迈进了一步. 展开更多
关键词 自动补偿 Sagnac滤波器 高双折射光纤
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硅的等离子体色散效应及其应用 被引量:4
13
作者 李国正 刘育梁 刘恩科 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第5期413-416,共4页
本文介绍了Si的等离子体色散效应,并应用它研制了Si的电光调制器和2×2电光开关,取得了满意的结果。
关键词 光开关 等离子体 色散
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基于SOI材料的阵列波导光栅的制作 被引量:2
14
作者 方青 李芳 刘育梁 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期143-146,共4页
采用ICP刻蚀的方法,在SOI材料上制作出了中心波长为 1. 5509μm、信道间隔为 200GHz的 5×5阵列波导光栅(AWG).测试中心波长与设计值相差 0. 28nm,测试波长间隔与设计值相差在 0. 02nm之内,相邻信道串扰接近10dB,信道插入损耗均匀性... 采用ICP刻蚀的方法,在SOI材料上制作出了中心波长为 1. 5509μm、信道间隔为 200GHz的 5×5阵列波导光栅(AWG).测试中心波长与设计值相差 0. 28nm,测试波长间隔与设计值相差在 0. 02nm之内,相邻信道串扰接近10dB,信道插入损耗均匀性为 0. 7dB,测试结果表明该器件能够初步达到分波功能. 展开更多
关键词 SOI材料 阵列波导光栅(AWG) 制作 中心波长 信道间隔 波长间隔 信道串扰 插入损耗 设计值 ICP 测试 均匀性 相差 刻蚀 分波 器件
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光纤激光水听器消偏振衰落技术研究 被引量:2
15
作者 齐龙舟 肖浩 +1 位作者 李芳 刘育梁 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第7期21-23,共3页
针对光纤激光传感器信号解调过程中干涉仪输出干涉条纹可见度受输入光偏振态变化和两臂单模光纤双折射效应的影响,介绍了一种简单的光纤干涉仪消除偏振衰落技术,通过在M ichelson光纤干涉仪上加2个法拉第旋转镜来提高输出条纹可见度。... 针对光纤激光传感器信号解调过程中干涉仪输出干涉条纹可见度受输入光偏振态变化和两臂单模光纤双折射效应的影响,介绍了一种简单的光纤干涉仪消除偏振衰落技术,通过在M ichelson光纤干涉仪上加2个法拉第旋转镜来提高输出条纹可见度。使用琼斯矩阵法对干涉仪系统进行理论计算,证明法拉第旋转镜旋转角度在理想的45°附近时能达到很好的消偏振衰落效果,并通过实验进行了有效的验证。 展开更多
关键词 光电子学 光纤激光传感器 光纤干涉仪 法拉第旋转镜 偏振控制
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量子点激光器 被引量:3
16
作者 陈鹏 刘育梁 《微纳电子技术》 CAS 2005年第7期311-317,共7页
主要介绍了量子点激光器的产生、量子点的生长制作、激光器基本结构和性能、最新进展和未来发展要解决的问题。
关键词 量子点 半导体激光器 阈值电流密度
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硅1.3~1.6μm电光强度调制器探索 被引量:2
17
作者 赵策洲 刘育梁 +2 位作者 李国正 刘恩科 高勇 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期279-282,共4页
本文采用等离子体色散效应和大注入效应,通过EPW各向异性腐蚀的方法,在外延硅芯片上刻蚀出脊形单波导,并采用纵向P+n结结构,对硅1.3~1.6μm电光强度调制器进行了初步研究,在注入电流密度为1.7×104A/c... 本文采用等离子体色散效应和大注入效应,通过EPW各向异性腐蚀的方法,在外延硅芯片上刻蚀出脊形单波导,并采用纵向P+n结结构,对硅1.3~1.6μm电光强度调制器进行了初步研究,在注入电流密度为1.7×104A/cm村时,调制深度为90%.最后通过有限元法对横向p+n结大注入进行分析,提出了提高空穴时间利用率的措施. 展开更多
关键词 电光强度调制器 调制器
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增益平坦滤光片的设计 被引量:5
18
作者 林永昌 李芳 +1 位作者 刘育梁 辛红丽 《光学仪器》 2004年第2期5-7,共3页
分析了增益平坦滤光片的工作原理,提出其性能参数和指标要求,并以OIC2001的目标曲线为例,利用针法膜系自动设计并结合遗传算法和隧穿法等膜系优化设计方法,设计出与目标曲线基本一致的膜系结构。
关键词 增益平坦滤光片 针法膜系设计 遗传算法 隧穿法 密集波分复用 光纤通信
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新型减反膜的设计与制备 被引量:5
19
作者 李芳 林永昌 刘育梁 《光学仪器》 2004年第2期115-117,共3页
根据近年来实际应用中对减反膜的新的需求和指标要求,利用光学薄膜设计软件进行模拟和理论分析,采用常规的薄膜工艺和设备进行大量实验,设计并制备出三种新型的减反膜:含金属膜的减反膜(包括窄带金属减反膜,宽带金属减反膜,减反防静电... 根据近年来实际应用中对减反膜的新的需求和指标要求,利用光学薄膜设计软件进行模拟和理论分析,采用常规的薄膜工艺和设备进行大量实验,设计并制备出三种新型的减反膜:含金属膜的减反膜(包括窄带金属减反膜,宽带金属减反膜,减反防静电抗电磁辐射膜),超低反射率减反膜和大角度减反膜,满足了实际器件的应用要求。 展开更多
关键词 光学薄膜 减反膜 薄膜工艺 金属膜 薄膜设计 薄膜光学
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An Efficient MMI SOI Splitter with Multimode Input/Output Waveguides
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作者 方青 贺月娇 +2 位作者 辛红丽 李芳 刘育梁 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期276-280,共5页
A 1×8 multimode interference power splitter with multimode input/output waveguides in SOI material is designed by the beam propagation method and fabricated by the inductive coupled plasma etching technology for... A 1×8 multimode interference power splitter with multimode input/output waveguides in SOI material is designed by the beam propagation method and fabricated by the inductive coupled plasma etching technology for use in fiber optics communication systems.The fabricated device exhibits low loss and good coupling uniformity.The excess loss is lower than 0 8dB,and the uniformity is 0 45dB at the wavelength of 1550nm.Moreover,the polarization dependent loss is lower than 0 7dB at 1550nm.The device size is only 2mm×10mm. 展开更多
关键词 multimode interference power splitter SOI multimode input/output waveguides
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