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中国激光
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周炳琨

月刊

0258-7025

cjl@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号 上海800-211邮政信箱

中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
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    倾斜可控阵列光场的二维扫描技术研究

    殳博王张雨秋常洪祥常琦...
    84-96页
    查看更多>>摘要：以19路、127路和919路激光相干阵列为模型，通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制，对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明，所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描，同时得到能量分布均匀的二维连续扫描路径，实现特殊光场图案定制。此外，该方法具有扫描范围不受限制、扫描模式准连续以及衍射效率高等特点，在提升输出功率和扫描精度等方面具有优势。

    激光光学激光阵列相干合成倾斜调控二维扫描光场定制

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    室内可见光通信亮度可控混合多层OFDM调制方法

    任嘉伟汪涛徐志坚曲晶...
    97-105页
    查看更多>>摘要：针对室内可见光通信的通照一体需求，为实现高效数据通信和调光控制相结合，在多层非对称裁剪光正交频分复用(LACO-OFDM)信号分时正负叠加调光方法的基础上，通过在LACO-OFDM信号上叠加一个经过设计的周期信号来产生叠加的LACO-OFDM(SLACO-OFDM)信号，可以在不引入额外干扰的情况下，降低多层信号的峰均功率比。再利用正负SLACO-OFDM信号按比例结合的方式来实现混合调光。分析了通信和调光约束条件下，层间功率比例因子和混合比例因子的设置方法。提出的混合SLACO-OFDM具有更小的峰均功率比，充分利用了发光二极管(LED)整个动态范围。仿真结果表明，提出的调制方法相对于传统的多层传输方式可以获得更好的误码率性能，相对于常见调光调制方式可以获得更高的频谱效率。

    光通信可见光通信调光控制峰均功率比混合多层调制

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    磷硅酸盐掺铋光纤实现O+E波段放大

    殷晓科何乐刘少坤褚应波...
    106-110页
    查看更多>>摘要：由于数据流量需求的逐年增加，现有光纤放大器的传输带宽已很难应对光纤通信系统的容量危机，实现扩展波段的光放大被认为是一种解决容量危机的有效方案。不同基质的掺铋光纤的发光范围可以覆盖大部分的传输窗口，因此具有重要的研究意义和广阔的应用前景。报道了一种基于改进的化学气相沉积技术制备的磷硅酸盐掺铋光纤，并测试了其基本参数及放大性能。该掺铋光纤在1550 nm处的背景损耗为21dB/km，在1240 nm处的吸收系数达0。58dB/m，非饱和损耗占比为13。6％。通过搭建单级前向泵浦结构测试了该掺铋光纤的放大性能，当输入信号功率为-15 dBm时，采用泵浦功率为460 mW的1240 nm半导体激光器进行泵浦，将光纤长度优化至140 m，实现了 O+E波段(1270～1480 nm)的净增益，并在1340 nm处得到了最大增益(21。2 dB)，其3 dB带宽约为55 nm(1310～1365 nm)。

    光纤光学掺铋光纤宽带放大O波段E波段

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    基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备

    张鹏浩武洪波陈爽江文松...
    111-117页
    查看更多>>摘要：针对飞秒激光逐点法制备的光纤布拉格光栅(FBG)损耗较大的问题，提出了一种基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备方法。首先分析了孔径光阑限制下聚焦高斯光束焦场的能量分布，利用小孔径光阑整形获得了丝状焦场的孔径条件。利用小孔径光阑整形的飞秒激光刻写装置制备FBG，在光阑孔径由10 mm逐步降低至1mm的过程中，光栅条纹形态由圆形过渡到丝状，丝状光栅条纹对入射光的散射更弱、耦合效率更高，使插入损耗由0。90 dB降低至0。11 dB，短波损耗由4。01 dB降低至0。35 dB。受包层模与纤芯模耦合的影响，短波损耗以振荡形式存在，实验验证了涂覆层和低反射率对振荡的抑制作用。

    光栅光纤布拉格光栅飞秒激光小孔径光阑插入损耗短波损耗

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    基于PAM4数字光标签的WDM光网络监测

    杨桃王雪李开宣张冰洁...
    118-129页
    查看更多>>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。65dB，OSNR估计误差不超过0。6dB，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。

    光通信波分复用光标签光功率光信噪比监测

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    高吸收锗硅酸盐掺铋光纤及其增益性能研究

    刘少坤何乐殷晓科褚应波...
    130-135页
    查看更多>>摘要：目前基于掺铒光纤放大器(EDFA)的光纤通信骨干网络仅能有效利用C+L波段(1524～1625nm)。在E+S波段，锗硅酸盐掺铋光纤可进一步扩展放大器的增益带宽，具有重要研究价值，但其过长的使用长度严重制约了其应用。报道了一种高吸收锗硅酸盐掺铋光纤，其使用长度得到大大缩短，同时具有高增益。基于前向泵浦结构测试了掺铋光纤的增益性能，泵浦功率和波长分别为367 mW和1310nm，输入信号总功率为-20dBm。结果表明，50 m长的光纤在1414～1479 nm实现了大于20 dB的增益，65m长的光纤的增益在1450 nm处达到最大(33dB)，单位长度增益系数达0。51 dB/m。研究结果证明了锗硅酸盐掺铋光纤在WDM光纤通信网络中的实际应用潜力。

    光纤光学锗硅酸盐掺铋光纤高吸收E+S波段放大

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    基于补偿叠层挤压的全固态硫系布拉格光纤

    杨克羽孙伟路盛俊凯彭芊芊...
    136-143页
    查看更多>>摘要：基于有效全向反射原理的布拉格光纤可以通过调谐周期性的包层结构参数来实现特定波长的高功率传输。为了克服传统空心布拉格光纤易于形变的缺点，制备了一种基于补偿叠层挤压技术的硫系玻璃纤芯全固态布拉格光纤，解决了传统叠层挤压引起的光纤层厚不均匀问题。该光纤含有三对厚度相同的包层对，在整根6m长光纤中包层对的厚度与光纤直径的比例保持恒定的3∶100。该光纤在4～10μm的波长范围内具有四个明显的低损耗窗口，证明了优化玻璃厚度的补偿叠层技术可以有效改善光纤结构及光传输性能。

    光纤光学全固态布拉格光纤硫系玻璃叠层挤压法

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    基于伺服控制的水下光动态通信捕获跟踪系统设计

    刘旭钟防如马薪柠张鹏...
    144-153页
    查看更多>>摘要：基于空间光通信捕获、对准、跟踪技术的基本理念，笔者设计了一套基于伺服控制的水下无线光动态通信捕获跟踪系统，提出了基于跟踪微分器的电机加减速控制技术，设计了转台粗、精跟踪策略。在此基础上，笔者开展仿真验证、室内模拟测试及水下激光光斑捕获跟踪实验。仿真验证结果表明了该系统与算法策略在原理上的可行性;室内模拟测试方位、俯仰跟踪精度分别为0。08 mrad和0。27 mrad，这表明可将本系统应用于水下无线光动态通信;水下激光光斑捕获跟踪实验结果表明系统的捕获概率优于99％，捕获时间少于9 s，水箱施加扰动前后的跟踪精度分别为0。6 mrad和2 mrad。本文为后续开展水下无线光动态通信技术研究提供了一种技术方法和研究思路。

    海洋光学捕获跟踪跟踪微分器伺服控制跟踪精度

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    基底均匀和梯度掺杂下EBCMOS电荷收集效率的优化模拟

    焦岗成宋德闫磊肖超...
    154-161页
    查看更多>>摘要：为获得高增益的电子轰击型CMOS(EBCMOS)成像器件，根据载流子输运理论，采用蒙特卡罗方法，研究了EBCMOS基底在不同掺杂方式和结构参数下的电荷收集效率。结果表明:当基底均匀掺杂时，减小掺杂浓度、降低基底厚度及缩小近贴距离可以有效提高电荷收集效率;当基底梯度掺杂时，减小重掺杂浓度区域的范围，可以有效提高电荷收集效率。仿真优化后器件的电荷收集效率最高可达到86。28％，为国产EBCMOS器件的研制提供了理论支撑。

    光学器件夜视技术电子轰击型CMOS电荷收集效率梯度掺杂

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    基于Fano共振的全介质超表面双参数传感器

    南雪莹刘会刚刘海涛
    162-170页
    查看更多>>摘要：与金属超表面相比，全介质超表面具有较低的欧姆损耗和较尖锐的共振峰。提出了一种基于"θ"形全介质硅超表面的双参数传感器。通过增加空孔破坏周期单元结构的对称性，从而产生两个Fano共振峰，其中第一个Fano共振峰为连续域中的准束缚态(QBIC)，两个峰的光谱对比度分别为71。4％和99。4％。利用商用多物理场仿真软件COMSOL对该超表面周期结构进行模拟仿真，结果表明，传感器在两个Fano共振峰处的折射率传感灵敏度分别为278。9nm·RIU-1和230。0nm·RIU-1，优值(FOM)最大为9387，品质因子(Q)最大为9735。本传感器能够同时实现折射率和温度的双参数测量，仿真结果显示两个共振峰的温度传感灵敏度分别为18。86 pm·℃-1和42。71 pm·℃-1。

    传感器Fano共振全介质超表面折射率传感温度传感

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