摘要：基于一种具有微孔-槽结构的PIN光探测器结构,设计了一种低损耗电极并与之进行联合优化。该方法不但为制备低损耗电极提供了有效的解决方案,还进一步提升了光探测器的3 dB带宽。首先,通过优化电极衬底与厚度、引入绝缘层、增加金属材料以及在衬底中加入矩形槽结构等方式,设计了一款新型低损耗的光探测器电极,降传输损耗降至-1.15 dB。然后,将新型电极与PIN光探测器的等效电路进行联合设计优化。结果表明,与未使用该新型电极相比,光探测器的3 dB带宽提升了近32%。该新型电极的设计可以为不同结构及不同波段光探测器的性能改进提供参考。

摘要：云计算等分布式高带宽消耗业务对下一代无源光网络(NG-PON2)提出了大容量、长距离和广覆盖的发展要求。随着NG-PON2技术的发展,无源光网络(PON)系统的光线路终端(OLT)设备结构也日益呈现出复杂化和异构等特点。导致PON网络中出现了传统核心网中,由于链路和端口资源利用不均衡所带来的网络阻塞和带宽利用率低的问题。基于40 G相干PON实验系统研究了OLT设备流量均衡问题,提出了一种基于负载均担的实时监测上报告警和周期性调整相结合的动态流量均衡策略。实验结果表明所设计的动态流量均衡策略可以有效地降低PON网络阻塞率和提高带宽利用率。

摘要：应用波动光学理论,分析了一种新型锥顶柱状光学微腔的本征模式,得到了谐振腔的谐振波长表达式.在谐振波长1550 nm附近进行了设计与仿真优化,优化结果显示新型谐振腔与传统平行腔相比,在腔长为4512.5 nm,直径为3134.4 nm时,其品质因数可以提高22.4%,达到了49928.5,同时谐振腔的有效模式体积减小了47.8%.

摘要：光子晶体面发射激光器基于光子晶体能带带边模式,形成二维微腔谐振,继而实现光增益和激射,其具有高功率、单纵模等优异特性。基于氮化镓基蓝光激光器结构和速率方程调制理论,对异质结构光子晶体面发射激光器进行了动态调制性能分析。通过仿真计算得出,在所研究的激光器结构参数下,阈值电流为1.76 mA,最大3 dB调制带宽为42 GHz,最低数据发送能耗为62.78 pJ·bit^(-1),展示出了该结构激光器的基础性能和高速调制特性,为具有大调制带宽的蓝光激光器的设计提供了参考。

摘要：针对行波光电探测器阵列(TW-PDA)的传输时延导致各路电信号在输出终端产生相位失配,影响整体频率响应的问题,提出了一种叉状光电探测器阵列(F-PDA)的电极结构.该电极采用对称连接结构代替TW-PDA的逐级连接结构的方法,使得各路光电探测器单元与信号输出终端的距离保持一致,从而克服传统结构中由于传输时延带来的一系列问题.电极的结构参数经HFSS进行设计并优化后,在100 GHz内的最大插入损耗不超过1.5 dB,特征阻抗稳定于50Ω左右.实验结果表明,制备的TW-PDA在40 GHz下的插入损耗约2.5 dB,3 dB带宽约6.9 GHz;而F-PDA对应的测试结果分别约1.36 dB以及13.8 GHz.相比而言,本文提出的结构存在明显的性能提升.

摘要：提出一种具有同心圆形应力区的熊猫型保偏少模光纤结构,该结构可以稳定支持10个传输模式。通过引入低折射率应力区,高阶模式之间的有效折射率差提升了近一个数量级,相邻模式之间的最小有效折射率差在1550 nm处达到2×10^(-4),在C波段不低于1.8×10^(-4)。模式色散不高于|-55.0219|ps/(nm·km),最大弯曲损耗在10^(-7)d B/m量级(弯曲半径≥9.5 cm)。该研究成果为短距离大容量的光纤设计提供了思路。

摘要：Oxygen electrocatalysis,exemplified by the oxygen reduction reaction(ORR)and oxygen evolution reaction(OER),is central to energy storage and conversion technologies such as fuel cells,metal-air batteries,and water ***,highly effective and inexpensive earth-abundant materials are sought after to replace the noble metal-based electrocatalysts currently in ***,metal-organic frameworks(MOFs)and carbon-based MOF derivatives have attracted considerable attention as efficient catalysts due to their exceedingly tunable morphologies,structures,compositions,and ***,we report two-dimensional(2D)MOF/MOF derivative coupled arrays on nickel foam as binder-free bifunctional ORR/OER catalysts with enhanced electrocatalytic activity and *** remarkable electrochemical properties are primarily attributed to fully exposed active sites and facilitated charge-transfer *** coupled and hierarchical nanosheet arrays produced via our growth-pyrolysis-regrowth strategy offer promise in the development of highly active electrodes for energy-related electrochemical devices.

摘要：基于Al_(0.9)Ga_(0.1)As/Al_(2)O_(3)亚波长光栅设计了一种高性能偏振分束器。该偏振分束器由Al_(0.9)Ga_(0.1)As和Al_(2)O_(3)交替形成,制备简单、结构稳定且易于集成。采用严格耦合波分析方法对光栅反射率和占空比、周期的变化关系进行了分析,通过选取合适的光栅参数实现光栅结构对横电(TE)、横磁(TM)偏振光不同的衍射特性,进而实现了偏振分束功能。仿真和计算结果表明,在80 nm(800~880 nm)宽光谱范围内,该光栅偏振分束器对TE偏振光的反射率大于94%,对TM偏振光的透射率大于90%,且偏振消光比大于10 dB,最高可达41.37 dB。此外,还研究了光栅参数变化和入射角度偏转对偏振分束器性能的影响。结果表明,该偏振分束器具有良好的工艺容差,对垂直入射有左右各偏转4°的容忍性,有效解决了传统偏振分束器难以集成和制备工艺复杂的问题,可与GaAs基器件集成后实现对入射光束的调控。

摘要：波分复用(WDM)光网络具有波长和节点数目众多、传输路径动态重构、业务/资源动态调度等特点,亟须发展低成本、高可靠的在线监测技术,以保障光网络的安全稳定运行。本文提出了一种基于四进制脉冲幅度调制(PAM4)数字光标签的低成本、高可靠、高效率监测方案,并创新设计了PAM4光标签加载、探测和处理等整套机制与方法,配合所提出的基于PAM4光标签序列特征的光功率监测误差修正方法以及基于频谱峰值的功率计算方法,所提方案可以准确高效地监测波长通道光功率、估计光信噪比(OSNR)并恢复数字标签信息等。搭建了16 GBaud偏振复用QPSK/16QAM WDM光传输仿真系统和离线实验平台,验证结果表明所提方案在25跨段长距离传输后的通道光功率监测误差不超过0.65 dB,OSNR估计误差不超过0.6 dB,性能略优于传统的基于差分相移键控(DPSK)低阶调制格式的光标签监测方案。

摘要：提出一种基于训练序列相位差+调频Z变换(CZT)的两级频偏估计算法。该方案采用设计的时域训练序列块并结合块内和块间多次平均平滑噪声影响,以较低开销实现频偏的稳定粗估计,并进一步基于第一级频偏粗估计设定第二级CZT估计范围,以较低计算复杂度完成最终高精度频偏估计。三载波128 GBaud偏振复用十六进制正交幅度调制(PM-16QAM)超奈奎斯特(FTN)波分复用(WDM)系统的仿真结果表明,加速因子为0.95、0.90、0.85时,所提算法训练开销仅为1.56%,即可实现-8~8 GHz范围内的稳定频偏估计,残余频偏分别为2、2.5、3 MHz左右。与估计精度基本相当的传统盲四次方FFT频偏估计算法相比,所提算法的总体计算复杂度显著降低,约为传统算法的8%。