基于光通信系统对于全光调制和全光开关等的需求,从理论上和实验上研究了拉曼增益对回音壁模式光学微腔系统共振模式的全光调制。理论分析表明,拉曼增益能够补偿回音壁模式光学微腔系统的损耗,进而改变微腔系统的耦合机制,在不对微腔系统做任何机械性移动的前提下实现对系统共振透射率的连续调制。实验中采用光纤锥耦合的二氧化硅微芯圆环腔,利用560μW的低功率泵浦光引发的拉曼散射,波长为1 545.7 nm的信号光实现了13.5 d B的调制度,使得系统的耦合机制由欠耦合转化为临界耦合。
设计了一种应用于微波光子学的硅基锗硅电吸收调制器。调制器基于Franz-Keldysh电吸收调制效应,通过硅基锗硅的选择外延形貌控制实现了调制器有源区单模传输和较大的限制因子。形貌控制同时可形成三维渐变耦合结构,减小了硅脊形波导与Ge Si有源区波导的输入输出损耗。为了优化电学结构,调制器采用了硅和锗硅并联。设计表明,对于70μm长有源区,调制器消光比为8.4 d B,3 d B带宽50 GHz,同时具有较低的插损3.6 d B。
基于双频段相控阵的需求,设计了一种S频段大频比双频相控阵天线单元,提出了采用微带贴片天线和印刷偶极子天线的新型组合,解决了固定阵元间距的工程背景条件下高低频的共孔径问题,并实现了高低频在实空间内均无栅瓣。加工了所设计天线的工程样机,并对其进行了测试。测试结果表明,该双频天线在2.2~2.4 GHz和3.4~3.9 GHz频段内电压驻波系数小于1.8,低频和高频增益分别大于8 d Bi和6 d Bi,3 d B波束宽度分别大于60°和80°。
