摘要：基于将科研资源融入本科教学工作,并进而转化为优质教学资源的基本理念和目标定位,开展了将微波光纤传输科研实验转化为本科生可操作的专业实验的探索与实践,设计了电光调制器半波电压测量、微波光纤传输损耗分析、偏离线性工作点下传输信号特性表征三部分实验教学内容并进行了教学实践。该实验帮助学生了解微波光子学前沿,理解微波光纤传输的基本原理和主要性能参数,掌握半导体激光器、电光调制器、光电探测器、光功率计、频谱分析仪等器件设备的工作原理和操作技能,培养学生专业知识运用、科学问题研究、创新实践探索等方面的综合能力。

摘要：设计了面向Ka频段(30 GHz)相控阵天线的4阵元子阵集成波导光延时网络。该光延时网络采用相位调制方式将射频信号转换至光域,波导微环处于反谐振状态,以实现大带宽、连续可调延时;通过带通滤波仅对一个边带进行延时调控,基于差分平衡探测器还原出射频信号。优化设计了级联双波导微环的结构参数,使每条路径的延时量在0～24.9 ps范围内连续可调,延时带宽大于4 GHz,实现了最大扫描角为±30°的波束扫描。对光延时网络链路的增益和噪声系数进行了推导分析,评估了整个延时芯片系统在实际应用中的性能。

摘要：设计了在极近红外波段(890 nm)的聚合物基狭缝波导微环折射率传感器.分析了波导高度、宽度及狭缝宽度对灵敏度的影响,以找到最佳的设计标准用于折射率传感.采用电子束光刻工艺制备了硅母版模,并用独特的氟化聚合物PFPE从硅母版模上成功制备了柔性软模具.采用紫外软压印工艺制备了聚合物基狭缝波导.波导的宽度和高度以及狭缝波导的宽度分别约为510 nm、830 nm和234 nm,聚合物狭缝波导残留层的厚度约为350 nm.制备的狭缝波导具有高的高宽比并与低成本批量生产工艺相兼容.

摘要：根据严格耦合波理论(RCWA),提出了一种基于亚波长的双导模共振(GMR)光栅透射型滤波器的结构设计,其工作原理是利用对称式双GMR光栅将电磁能量全部集中在结构的波导层中,从而产生高效的共振峰。利用两个单GMR光栅串联,光栅间分别为无空气间隙和间隔2.13滋m空气层两种结构。仿真结果表明,无空气间隙的双GMR光栅串联结构可实现在波长1550 nm处的滤波,其峰值透射率约为100%,半峰宽(FWHM)可达0.012 nm;有空气间隙双GMR光栅串联结构将GMR与法布里-珀罗共振(FPR)相结合,在共振波长1550 nm处的峰值透射率约为100%,FWHM为0.15 nm,并获得了平顶滤波曲线,平坦度约为0.1 d B,上述两种结构滤波器可用于光信息处理与光传感等领域。

摘要：第三代新型半导体材料是支撑5G通信技术、新能源汽车和光电应用等领域发展的核心材料。为了激发学生对科学探索的兴趣,设计了双异质结薄膜制备及激光器件特性表征的综合实验。该实验包括利用化学有机气相沉积技术制备双异质结薄膜、泵浦激光器件制作及光电性能表征等,实验内容新颖,涵盖知识点丰富。实践证明,综合实验让学生在实验方案设计、实验设备操作、数据处理分析和科研论文撰写等方面的能力得到显著提升。

摘要：针对全双工通信系统设计了光子集成射频自干扰消除功能芯片.该芯片采用相位调制将射频信号转换至光域,在光域内进行光载射频信号的幅相调控以实现干扰对消功能.对功能芯片中主要功能单元进行优化设计后,延时调谐范围为0~10 ps,30 GHz带宽内的延时抖动小于0.1 ps;滤波响应阻带抑制度为36.5 dB,通带带宽为60.6 GHz,边沿陡峭度为9.2 dB/GHz.建立了光子集成芯片射频自干扰消除系统的理论模型,对功能芯片中可调光延时线、可调光衰减器及滤波器等引入的延时、幅度不匹配对系统消除性能的影响进行了仿真分析.结果表明,幅度失配量为0.02 dB时,2 GHz带宽信号下系统抑制度为-42.7 dB;延时抖动为0.07 ps时,2 GHz带宽信号下系统的抑制度为-37 dB.研究结果可为光子集成射频干扰抑制功能芯片的研制提供参考.