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期刊信息/Journal information
激光与光电子学进展
激光与光电子学进展

范滇元

月刊

1006-4125

lop@siom.ac.cn

021-69918222

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海市800-211信箱）

激光与光电子学进展/Journal Laser & Optoelectronics ProgressCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点，报道高新技术前沿，追踪科技研发动态，介绍科学探索历程；展示最新科技产品，汇萃时尚科技讯息。
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    薄膜铌酸锂微纳结构的非线性光学研究进展(特邀)

    邓莉高仁宏管江林黎春桃...
    103-135页
    查看更多>>摘要：薄膜铌酸锂(TFLN)微腔和波导等微纳结构提供了强烈的光场约束能力,显著增强光与物质的相互作用,在光通信、光计算、集成光学和集成量子信息处理等关键前沿科学和高技术应用领域中具有重要的应用价值.本文回顾了薄膜铌酸锂微纳结构的基本原理、制备技术演化过程和最新应用进展,并详细讨论其在频率转换、光电调制、频率光梳、微波-光波转换、量子光子学,以及激光技术等领域的广泛应用.这些技术的应用极大推动了大规模集成光子电路和量子网络的发展,同时也展望了未来与薄膜铌酸锂相关的、具有应用潜力的其他研究方向.

    铌酸锂光学微腔波导非线性光学激光量子光学片上集成

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    3.2μm波段基于铌酸锂晶体的类束状量子光源(特邀)

    尤世欣袁晨智金锐博
    136-143页
    查看更多>>摘要：铌酸锂晶体在3.2 μm波段满足群速度匹配条件,可以在自发参量下转换(SPDC)过程中产生频域无关联光子对.但是,此时光子对在空间域通常为环状分布,降低了光子对的收集效率,从而降低光源亮度.如何让双光子在满足频域无关联的同时,处于空间单模状态,成为了一个亟需解决的问题.通过理论计算和数值模拟,对双光子的空间分布进行优化设计,发现周期极化铌酸锂和定制极化铌酸锂在特定波长和温度条件下,在SPDC中产生的双光子可在空间呈现类束状分布,施密特数可达1.170和1.150.本方案可为中红外波段的量子光学实验提供频域无关联和空间单模的量子光源.

    铌酸锂晶体量子光源自发参量下转换类束状分布群速度匹配

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    偏振方向对x-切铌酸锂损伤阈值影响规律(特邀)

    温亚楠林真源季凌飞
    144-149页
    查看更多>>摘要：通过飞秒激光单脉冲实验,探究了偏振方向(0°、45°、90°、135°)对x-切铌酸锂(LN)晶体损伤阈值的影响,发现材料损伤阈值呈现明显的偏振依赖性,90°偏振方向的损伤阈值低于其他偏振方向.通过第一性原理计算,确认了飞秒激光引起的隧穿电离主要导致Nb—O键断裂.而当入射偏振角度为90°时,易导致更多的Nb—O键断裂,在该偏振方向上的损伤阈值降低.该研究有助于更深入地理解超快激光在LN晶体表面的烧蚀过程,对LN晶体表面功能性器件激光制备有重要的参考价值.

    飞秒激光铌酸锂偏振损伤阈值第一性原理

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    基于铌酸锂光波导的宽带超快脉冲表征(特邀)

    伦逸鹏黄星照李彦潼虞华康...
    150-157页
    查看更多>>摘要：基于铌酸锂光波导平台的横向-频域分辨光学开关方法已被证明具有精确、原位、全参量表征光子芯片中飞秒光脉冲的能力.因此,进一步验证了该种方法在超快脉冲表征技术的宽带工作特性.得益于横向光学二倍频的可宽带工作优势,该技术可以在非常宽的光谱范围(150 nm)内适用.实验结果表明,该种技术对不同波长光脉冲的原位测量均表现出了优异的灵敏度和信噪比.进一步地,该种方法成功测量了经光子晶体光纤展宽后的未知脉冲,显示出其在表征复杂光脉冲的应用潜力.

    铌酸锂光波导横向-频域分辨光学开关超短光脉冲二次谐波产生

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    基于铌酸锂薄膜的可重构三波导耦合偏振分束器(特邀)

    倪屹夏骏费耶灯
    158-163页
    查看更多>>摘要：针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加,提出了一种基于铌酸锂薄膜(LNOI)的可重构三波导耦合结构偏振分束器(PBS).通过改变光学相变材料(PCM)涂层的相态,可以控制横磁(TM)模式的输出端口从而实现可重构功能.利用三维时域有限差分法(3D-FDTD)对器件进行参数优化和性能分析.结果表明,当PCM为非晶态时,器件可以很好地分离TM和横电(TE)模式,在1530～1580 nm波长范围内TM模式偏振消光比大于20 dB并且TE模式具有极低的插入损耗(约0.03 dB).当PCM处于晶态时,器件具有可重构功能,TM模式和TE模式沿着输入波导传输,同时器件长度仅为35 µm,满足片上铌酸锂集成需要.此外,还研究分析了器件的工艺容差,结果表明该设计具有一定的鲁棒性.

    集成光学铌酸锂偏振分束器相变材料

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    铌酸锂集成光子芯片端面耦合器件(特邀)

    贾笛郝振中薄方张国权...
    164-173页
    查看更多>>摘要：薄膜铌酸锂(TFLN)具有优异的电光和光学非线性特性,是开展电光调制器、非线性光学频率转换器等相关研究的重要平台.然而,由于TFLN片上光波导与光纤模场尺寸存在显著差异,严重限制了二者之间的高效耦合.因此,高效率端面耦合器成为了突破TFLN集成光学芯片应用限制瓶颈的重要手段.将对TFLN端面耦合器的研究进展进行系统综述,首先介绍常见的几种参与端面耦合的光纤特性;然后,介绍端面耦合器中铌酸锂端面耦合波导的典型结构,如单层或多层倒锥形波导、楔形波导等,并对相关的包层材料的选择及制备方法进行讨论;最后,对端面耦合器研究现状、存在的问题等做出总结,并展望未来可能的发展方向.

    薄膜铌酸锂端面耦合器倒锥形波导楔形波导

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    薄膜铌酸锂光波导器件的研究进展(特邀)

    姚昊王梦柯邓佳瑶孙宇哲...
    174-185页
    查看更多>>摘要：铌酸锂材料因其宽的透明窗口、成熟的波导制作工艺,以及优异的电光效应,在过去几十年中被广泛应用于制作高性能光波导电光调制器与电光开关.近年来,随着高质量薄膜铌酸锂的商品化,研究人员又开发了多种高性能的薄膜铌酸锂光波导器件,这些器件的性能已经远远超过了传统块状铌酸锂波导器件.本文主要梳理了近年来薄膜铌酸锂平台上的光波导、光栅耦合器、边缘耦合器、电光调制器及可调谐滤波器的研究进展,简要讨论了现阶段薄膜铌酸锂光波导器件面临的挑战.

    集成光学薄膜铌酸锂电光效应光学滤波器

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    基于x切薄膜铌酸锂平台的TM模弯曲波导(特邀)

    高天甘然丰陈斌余嘉扬...
    186-191页
    查看更多>>摘要：由于x切薄膜铌酸锂光集成平台的各向异性,光波导TM模在弯曲过程中容易发生模式杂化并耦合到其他模式,对TM模的弯曲构成了挑战.以400 nm厚、半刻蚀的铌酸锂波导为例,分析了TM0模在不同波导宽度和传输方向下的模式杂化现象,并对其90°弯曲传输性能进行仿真.最终得出结论:在特定波导宽度区域(约1.7～2.15 μm),TM0模在90°弯曲过程中不会与其他模式发生杂化;当波导宽度小于1.7 μm(或大于2.15 μm)时,TM0模会与TE1(或TE2)模发生耦合.该结论在实验中也得到了验证.本研究为薄膜铌酸锂波导TM模的弯曲提供了设计思路,可用于该平台偏振调控相关的光集成器件.

    集成光学薄膜铌酸锂弯曲波导模式杂化

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    铌酸锂受激辐射太赫兹波的结构优化与模拟

    孔默阳俞航航王天武
    192-198页
    查看更多>>摘要：提出一种基于接触光栅的共线型铌酸锂强太赫兹辐射源方案,其特点在于实现了泵浦光入射方向与太赫兹波辐射方向的共线,直接省略了传统倾斜波前技术中复杂的角度调节工作.该方案同时兼具结构紧凑、光路简单、辐射效率高等优点,为铌酸锂太赫兹源的广泛应用打下基础.通过结构仿真、理论推导与数值仿真,对方案中的接触光栅结构设计与铌酸锂晶体中发生的非线性相互作用进行了研究分析,得到了最优化光栅结构参数以及太赫兹波在铌酸锂晶体内部传播的辐射场强度分布情况.根据仿真结果,当泵浦光传播一定距离后,太赫兹辐射能量将会达到最大值.本次仿真得到了该最大值所在位置,并以此确定了晶体的最佳厚度,为制作铌酸锂强太赫兹辐射源提供了参考.

    铌酸锂太赫兹波倾斜波前技术非线性相互作用接触光栅

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    多条薄膜铌酸锂波导热光移相器设计与性能对比

    卢金龙郝婷李志浩周赤...
    199-205页
    查看更多>>摘要：通过多物理场模拟对比了不同加热电路时三条薄膜铌酸锂波导情况下热光移相器的温度分布、调制效率与瞬态响应.结果显示:薄膜铌酸锂热光移相器总阻值不变的情况下,在仅有一条位于中心波导正上方的加热电极时具有最高的热调制效率;采用多条离散分布的加热电阻经优化后可在调制效率基本不变的情况下获得更优的热串扰,尤其适用于多波导集成时的局部调制;三维多物理场模拟结果显示优异的热调制效率(约34 mW),且器件瞬态响应时间约为180 μs.

    薄膜铌酸锂热光移相器多波导集成多物理场模拟

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