我校本科生设计出新型慢速光孤子全光二极管 相关研究成果已发表在著名光学杂志

02.06.2015  18:46

 

二极管结构图及其传输结果图

 

  实现电流单向导通的二极管是现代电子技术中最基础的电子元器件,然而在光通信领域中,实现光场在集成光路中单向导通是极其困难的一个问题。针对如何解决这一困难,近年来,许多科研工作者都提出了不少的解决方案,但是,这些解决方案往往注重在光学器件非互易性的构造上面,对于如何实现一个完整光脉冲单向导通的问题,始终没有一个明确的解决办法。

  以我校电子工程学院2011级本科生李鸿基同学为首的本科科研团队,在其指导老师黎永耀副教授的指导下,针对这一问题展开了研究,他们利用了两个具有不同啁啾系数的线性啁啾布拉格光纤光栅以及一段均匀的光纤光栅,设计出一种具有三明治结构的非互易性光纤光栅,并利用脉冲诱导的非线性,使一个带边入射的皮秒脉冲形成布拉格孤子,实现了一个皮秒光脉冲在不同光功率下分别实现单向导通以及反向击穿的功能,其行为和一个电子二极管具有高度的相似性。不仅如此,由于带边色散效应,这个光脉冲具有非常慢的群速度,仅有光速3%(约为9千公里/秒),因此该器件也可以用作光子缓存。

  与传统的光隔离器不一样,他们设计的这种单向导通功能,不需要外界能量激励泵浦,以及不会改变光场的偏振特性,损失偏振信息,完全是一种全光控制行为,而且它可以方便地集成到全光网络之中,因此具有较大的应用价值。

  目前,其相关的研究结果已经发表在美国光学学会旗下著名的光学杂志《光学快报(Optics Letters)》(SCI IF 3.179)上,李鸿基同学为第一作者。(文/图电子工程学院 黎永耀)

 

(责任编辑:蒙丽)