摘要：设计了一种新的光路结构,用于提高LiNbO_3波导相位调制器的偏振消光比。光路特点是,在质子交换波导3dB功分器的输入端同基构造了Ti-LiNbO_3波导模式分离定向耦合的结构以实现TE导模与TM模分离,Y分支波导位置下沉以避免前向TM辐射模的窜扰。效果表现为,与保偏光纤端耦合寄生的TM辐射模得到了有效抑制,寄生的TM导模被定向疏散。1 550nm波长的BPM仿真运行表明,设计光路的偏振消光比达到87dB以上。

摘要：针对3μm~5μm中波红外波段,设计了一种硅(Si)基底上的金(Au)金属线栅偏振器件,提出了在Au线栅和Si基底间引入MgF_(2)介质层,以提高金属线栅的TM波透过率和偏振消光比ER。利用COMSOL仿真软件模拟优化Si基底上的Au金属线栅的相关结构参数,计算结果表明,TM波平均透过率为93%、平均偏振消光比为39.3 dB。同时,还提出了采用金属钨(W)作为新的金属材料来提高线栅偏振器偏振性能的方法,仿真结果表明,TM波平均透过率为92.7%、平均偏振消光比为64.4 dB。然而,金属钨的硬度较高,对蚀刻工艺要求更高,我们期待通过工艺和技术手段的进步,制作出性能优越的中波红外金属线栅偏振器件。

摘要：为了实现偏振编码的自由空间量子密钥分发实验,研制了偏振保持的光机系统,并对该系统所采用的相位延迟传输机理及应用进行了研究,建立了偏振误码率在允许范围内的量子链路.首先,采用矩阵光学理论对偏振光的方位角、相位延迟与消光比的关系进行了介绍.接着,通过矩阵光学理论及实验验证了偏振光学系统的相位延迟线性叠加原理.然后,在相位延迟线性叠加原理的基础上,设计了一套偏振保持光学系统,并通过理论分析及实验验证了此系统具备良好的偏振保持效果.最后,将偏振保持光学系统的设计机理应用于量子通信光机系统的设计之中,并取得了良好的设计效果.实验结果表明:相位之间的相互抵消可以有效地进行偏振保持设计,最终设计的量子通信光机系统的偏振消光比优于500∶1.满足了自由空间量子通信实验中对偏振误码率的要求.

摘要：动态偏振控制器能够实现输入光场任意偏振态到输出光场任意偏振态的控制,可以动态补偿长距离单模光纤导致的双折射效应,是量子通信和相干通信系统中的重要器件.本文设计并实验验证了基于硅基光电子芯片的低损耗动态偏振控制器,芯片采用标准的绝缘体上硅工艺制作,器件整体尺寸为5.20 mm×0.12 mm×0.80 mm,整体损耗为5.7 dB,最大功耗为0.2W.基于可变步长.模拟退火算法、低噪声探测器和高静态消光比的器件,动态偏振消光比可锁定至30 dB以上.芯片采用热相移器对TE0光场的相位延迟量进行控制,整体为0°/45°/0°/45°结构,可实现无端偏振控制.基于Lumerical软件对核心部件偏振旋转分束结构进行了优化,该结构将以端面耦合方式进入波导中的TM0模式光场转化至另一波导中的TE0模式光场,而原单波导中TE0模式光场不发生转化,实验测得动态偏振控制器的静态偏振消光比可达40 dB以上.该器件具有小体积、低功耗和低成本的特点,可以广泛应用于量子通信和相干通信等领域,特别是需要考虑体积、功耗和成本的应用场合.

摘要：通过在高双折射微结构光纤包层构建缺陷并在其外侧空气孔镀金的方法,实现一种基于“耦合-耦合-吸收”滤波机理的新型单模单偏振微结构光纤(SMSP-MSF)。纤芯中需要滤除的偏振态模式能量通过“纤芯与缺陷芯耦合”和“缺陷芯与金缺陷耦合”两次耦合作用传递至镀金孔中,再利用金缺陷的等离子体共振效应对能量进行吸收,以实现宽带的单模单偏振传输。基于上述机理,利用全矢量有限元法,得到了两种宽带SMSP-MSF。所设计的正六边形晶格SMSPMSF的纤芯x偏振模式与缺陷芯模式、金层二阶表面等离子极化激元模式在多个波长分别谐振,实现380 nm的单模单偏振传输带宽。所设计的正方形晶格SMSP-MSF利用纤芯及缺陷芯相互垂直的排布方式,保证了纤芯与缺陷芯x偏振模式耦合,而y偏振模式不耦合,在1.55μm处实现了偏振消光比高达113 dB的高质量单模单偏振传输。

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：设计并论证了一种小型化偏振保持型(PM)1×4磁光光开关。阐述并分析了器件结构及开关原理,对器件的接入损耗、通道串扰、偏振消光比等参数进行了仿真,论证了设计的可行性。

摘要：该文报道了一种具有偏振保持能力的光纤耦合声光器件,对声光介质及保偏光纤的偏振特性进行了分析,并对器件设计思路及性能参数进行了介绍。样品器件采用TeO2作为声光介质;PM980光纤作为耦合光纤;在工作波长1 053nm、频率100 MHz下获得插入损耗为2.4dB、通断消光比为50dB、偏振消光比为22.24dB。

摘要：针对变转速旋转双折射光纤偏振转换器件的具体结构,采用相位延迟片模型和琼斯算法,逐点计算了光纤中光学偏振态的琼斯矢量。首次考虑了光纤器件内部各点的相位因子对传输光偏振态演化的影响,不仅计算了偏振消光比在光纤内部各点的变化曲线,而且也计算了偏振方位角沿光纤内部各点的变化图像,完整全面地给出了线偏振光自慢转端向快转端转变为圆偏振光和圆偏振光自快转端向慢转端转变为线偏振光的演化历程。深入讨论了相位因子对偏振转换性能的影响,为偏振转换光纤器件的设计和检测提供了进一步的参考依据。

摘要：超高精度光纤陀螺的性能受核心元件——光纤环的质量影响,为了提高光纤环质量和固化效率,设计介绍了一种匀速旋转多个光纤环的固化装置。使用该装置完全固化的8只光纤环其偏振消光比均大于23.01dB,全温零偏稳定性均优于0.0282°/h;同时验证了光纤环固化不彻底时,其偏振消光比和全温零偏稳定性都较差,会极大影响光纤环的质量。