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實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、理解激光產(chǎn)生的基本原理及外腔面發(fā)射激光器的工作原理； 2、掌握諧振腔的設(shè)計(jì)及基本調(diào)節(jié)方法，熟悉激光器主要性能參數(shù)的測(cè)試； 3、理解非線性頻率變換的基本原理，認(rèn)識(shí)相位匹配的概念和種類； 4、掌握腔內(nèi)倍頻激光器調(diào)節(jié)的要領(lǐng)，研究影響倍頻轉(zhuǎn)換效率的主要因素； 5、理解激光波長(zhǎng)調(diào)諧的原理，了解主要調(diào)諧方式，學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)具調(diào)諧方法的使用； 6、了解激光調(diào) Q 的基本原理及主要手段，了解被動(dòng)調(diào) Q 激光器的使用調(diào)節(jié)方法； 7、了解激光鎖模的基本原理及方法，了解 SESAM 被動(dòng)鎖模激光器的調(diào)節(jié)要點(diǎn)。

北京大學(xué)“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”發(fā)展了一種高精度的暗場(chǎng)光學(xué)成像定位技術(shù)(位置不確定度僅21 nm)，并結(jié)合電子束套刻工藝，實(shí)現(xiàn)了片上量子點(diǎn)微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無損集成。這種微盤-銀納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)同時(shí)具有介質(zhì)激光器與表面等離激元波導(dǎo)的優(yōu)勢(shì)，因此不僅具有介質(zhì)激光器的低閾值與窄線寬特性，而且具有表面等離激元波導(dǎo)的深亞波長(zhǎng)場(chǎng)束縛特性。基于這種靈活、可控的制備方法，他們實(shí)現(xiàn)了片上微盤激光器與表面等離激元波導(dǎo)間多種形式的精確可控集成，包括切向集成、徑向集成以及復(fù)雜集成，并且對(duì)量子點(diǎn)無任何加工損傷；進(jìn)一步，通過同時(shí)集成多個(gè)片上微盤激光器與多個(gè)銀納米線表面等離激元波導(dǎo)，他們獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞波長(zhǎng)(0.008λ2)相干輸出光源。這些高性能的深亞波長(zhǎng)相干輸出光源可以容易地耦合并分配至其它深亞波長(zhǎng)表面等離激元光子器件和回路中。因此，這種靈活、可控的精確集成方法在高集成密度的光子-表面等離激元復(fù)合光子回路中具有重要應(yīng)用，并且這種方法可以拓展到其它材料和其它功能的微納光子器件集成中，為未來光子芯片的實(shí)現(xiàn)提供了一種可行的解決方案。  該工作于2018年5月發(fā)表在Advanced Materials上(Advanced Materials 2018, 30, 1706546)，并以卷首插畫(Frontispiece)的形式予以重點(diǎn)報(bào)道。文章的第一作者為北京大學(xué)物理學(xué)院博士研究生容科秀，陳建軍研究員為通訊作者。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心和極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。 圖1. 片上膠體量子點(diǎn)微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無損集成。

成果簡(jiǎn)介本項(xiàng)目在國(guó)家973計(jì)劃、863計(jì)劃等研究成果基礎(chǔ)上，跟蹤國(guó)際趨勢(shì)，形成9**nm 大功率單發(fā)光條半導(dǎo)體激光器，輸出功率大于12W，壽命1萬小時(shí)。主要優(yōu)勢(shì)：（1 ）填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。（2 ）易于光纖耦合。（3 ）多種波長(zhǎng)可選。應(yīng)用簡(jiǎn)介所處研發(fā)階段：中試階段適合應(yīng)用領(lǐng)域：直接光加工、

本發(fā)明公開了一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，該激光器包括 有源區(qū)、相位區(qū)和光柵區(qū)；從下往上依次附著有第一緩沖層、有源層 和第一覆蓋層，第一緩沖層、有源層和第一覆蓋層構(gòu)成了有源區(qū)；從 下往上依次附著有第二緩沖層、波導(dǎo)層和第二覆蓋層，第二緩沖層、 波導(dǎo)層和第二覆蓋層構(gòu)成了相位區(qū)；從下往上依次附著有第三緩沖層、 光柵層和第三覆蓋層，第三緩沖層、光柵層和第三覆蓋層構(gòu)成了相位 區(qū)；在第一覆蓋層的上表面設(shè)有第一電極，在第二覆蓋層的

5G新基建是國(guó)家的重要發(fā)展戰(zhàn)略，寬溫高可靠的25Gb/s DFB(分布反饋)激光器芯片是5G光傳輸核心光芯片，也是當(dāng)前5G建設(shè)的卡脖子問題之一。自主可控的5G光模塊DFB激光器芯片對(duì)解決光通信“空芯化”問題，推進(jìn)“中國(guó)芯”國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施，保障我國(guó)通信基礎(chǔ)設(shè)施安全具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因DFB激光器的微分增益隨溫度上升迅速下降，常規(guī)的DFB激光器面臨嚴(yán)重的高溫高帶寬瓶頸。面對(duì)5G應(yīng)用要求的-40~85℃的寬溫應(yīng)用場(chǎng)景，常規(guī)DFB激光器芯片往往是超頻運(yùn)行，嚴(yán)重影響可靠性。因此，研制全國(guó)產(chǎn)寬溫25Gb/s DFB激光器芯片，同時(shí)兼顧低成本高可靠需求對(duì)推進(jìn)“中國(guó)芯”國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義。 本成果創(chuàng)新性地提出一種溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器結(jié)構(gòu)，相比較常規(guī)DFB激光器，在脊兩側(cè)對(duì)稱的刻蝕兩個(gè)溝槽。此結(jié)構(gòu)可抑制注入載流子的橫向擴(kuò)散，提高對(duì)光場(chǎng)的束縛，提高芯片帶寬，滿足芯片高速工作需要。芯片的高溫輸出光功率大于10mW，單模抑制比大于40dB，實(shí)測(cè)寬溫25Gb/s眼圖及誤碼率均達(dá)到商用需求。同時(shí)，相比較常規(guī)芯片，其制作過程只需多加一步簡(jiǎn)單的刻蝕，無需二次外延，成本低，做了2000小時(shí)的老化試驗(yàn)，其功率變化小于0.5%，具有高可靠性。 圖1（a）常規(guī)DFB激光器芯片截面圖（b）新型溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器芯片截面圖（c）新型溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器芯片概圖（d）（e）（f）分別為常規(guī)芯片、溝脊距為2μm、溝脊距為6μm SEM圖 圖2（a）（b）（c）25℃、55℃和85℃下不同溝脊距與常規(guī)芯片響應(yīng)曲線對(duì)比（d）25℃、55℃和85℃下不同溝脊距與常規(guī)芯片響應(yīng)帶寬對(duì)比，帶寬可提高3GHz 25℃和3.7GHz 85℃下芯片25Gb/s眼圖（g）25℃、55℃和85℃下芯片背靠背傳輸及10km傳輸誤碼率曲線 圖3（a）（b）25℃和85℃下常規(guī)芯片與溝中溝脊芯片2000小時(shí)老化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，功率變化小于0.5%

本發(fā)明公開了一種高功率光纖激光器包層光濾除裝置，該裝置 包括一段或多段雙包層光纖，其中此雙包層光纖沿激光輸出方向按剝 除面積由小到大而間隔地對(duì)保護(hù)層和外包層進(jìn)行部分剝除，使內(nèi)包層 裸露出來，將濾光材料涂在裸露內(nèi)包層上，并且將上述濾光裝置固定 在散熱金屬材料及水冷板上。本發(fā)明對(duì)光纖結(jié)構(gòu)破壞較小，濾光均勻， 避免了非均勻?yàn)V除時(shí)，某些濾除點(diǎn)溫度過高的現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的穩(wěn) 定性。

項(xiàng)目背景：DFB 半導(dǎo)體激光器是光通信領(lǐng)域中最為重要 的器件之一，目前已經(jīng)有工業(yè)級(jí)溫度（-40°C-85°C）25G 波特率 DFB 大規(guī)模量產(chǎn)。但是，從 2000 年至今，DFB 激光器 的 3dB 帶寬在全世界范圍內(nèi)幾乎沒有明顯提高，傳統(tǒng)的基于 載流子和光子響應(yīng)的 DFB 激光器在傳統(tǒng)的制造工藝下已經(jīng)趨 近其速率的物理極限，需要用新的物理本質(zhì)來實(shí)現(xiàn)更高速率 的器件，從而進(jìn)一步提升 DFB 芯片的調(diào)制速率和整個(gè)光通信 應(yīng)用的傳輸速率。本項(xiàng)目研發(fā)的 50G 波特率 DFB 半導(dǎo)體激光 器將達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，打破國(guó)外壟斷本項(xiàng) 目的實(shí)施，應(yīng)對(duì)美國(guó)對(duì)中國(guó)高端材料和芯片的禁售風(fēng)險(xiǎn)。該 產(chǎn)品可在光通信系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，可以承擔(dān)接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)中 心網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)方面的主力傳輸工作。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：本項(xiàng)目期望突破當(dāng)前 DFB 調(diào)制 速率的瓶頸，在目前大規(guī)模量產(chǎn)的 25G 波特率 DFB 的基礎(chǔ)上， 將速度翻一番，到達(dá) 50G 波特率。（1） 兩個(gè)背靠背 DFB 激 光器產(chǎn)生的光子-光子諧振效應(yīng)（PPR）研究。（2） 背靠背 DFB 激光器的高速陶瓷載體設(shè)計(jì)。（3） 50G 波特率 DFB 芯片 和高速陶瓷載體的測(cè)試  對(duì)技術(shù)提供方的要求:1．光電子器件設(shè)計(jì)領(lǐng)域國(guó)際知名 專家，熟悉 50G 波特率 DFB 激光器基本設(shè)計(jì)。2．完善的 DFB 器件基礎(chǔ)知識(shí)和模擬能力。3．國(guó)內(nèi) 985 高校教授，技術(shù)方案成熟可靠穩(wěn)定有創(chuàng)新思維，不涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵犯。 

本發(fā)明公開了一種聲壓測(cè)量傳感器及多縱模光纖激光器聲壓測(cè) 量系統(tǒng)。聲壓測(cè)量傳感器包括金屬圓桶、薄膜和光纖；金屬圓桶的側(cè) 壁中部有開孔，內(nèi)壁設(shè)有吸音棉；薄膜位于金屬圓桶的上端開口處， 形成密封結(jié)構(gòu)；光纖兩端固定，呈緊繃狀態(tài)，中部粘貼在薄膜的表面。 多縱模光纖激光器聲壓測(cè)量系統(tǒng)包括 980nm 泵浦光源、多縱模激光諧 振腔、光纖隔離器、光電轉(zhuǎn)換模塊和頻譜分析儀；多縱模激光諧振腔 包括聲壓測(cè)量傳感器、波分復(fù)用器、摻鉺光纖、可