https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/Recent content in 光电子学进阶 on Di Yu 的个人主页Hugozh-CNSat, 06 Dec 2025 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-redbr/Sat, 06 Dec 2025 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-redbr/<p>这篇笔记的 PDF 版本请参见<a href="https://nagato-d.github.io/posts/note-ReDBR/ReDBR__Derivation_of_Semi_analytical_Model_.pdf" rel="">此处</a>。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-far-field-pattern-measurement/Thu, 09 Oct 2025 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-far-field-pattern-measurement/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p>在本笔记中，我们详细推导适用于高阶光栅的修正耦合模方程。利用这一方程，我们展示二阶镜面对称光栅中连续谱束缚态的存在。</p> <div class="details admonition note"> <div class="details-summary admonition-title"> <i class="icon far fa-pen-to-square" aria-hidden="true"></i>PDF 版本<i class="details-icon fas fa-angle-right" aria-hidden="true"></i> </div> <div class="details-content"> <div class="admonition-content">本页仅展示这篇笔记的引言部分，完整版本请参见<a href="https://nagato-d.github.io/posts/note-coupled-wave-theory/Note_higher_order_grating_theory.pdf" rel="">此处</a>。</div> </div> </div>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-nonuniform-grating-simulation/Sat, 06 Sep 2025 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-nonuniform-grating-simulation/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p>在本笔记中，我们介绍如何对周期或耦合系数（$\kappa$）随空间变化的布拉格光栅进行数值仿真。光栅周期的空间变化称为“啁啾”，耦合系数的空间变化则称为“切趾”。具有啁啾和切趾特性的光栅已广泛用于实际应用，包括密集波分复用（DWDM）通信和脉冲激光器的色散补偿。这里，我们详细介绍传输矩阵法及其基于 Python 的代码实现，并通过复现文献结果 [1] 验证代码实现的正确性。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-process-design-kit/Fri, 08 Aug 2025 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-process-design-kit/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p>工艺设计套件（Process Design Kit，PDK）是一组可作为可复用模块的设计版图，有助于加速集成电路的设计与开发。本指南介绍如何使用 gdspy Python 库，将 PDK 嵌入 GDS 设计版图。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-ultrafast-tunable-laser/Tue, 01 Jul 2025 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-ultrafast-tunable-laser/<p>这篇笔记的 PDF 版本请参见<a href="https://nagato-d.github.io/posts/note-ultrafast-tunable-laser/Note_LN_laser_review.pdf" rel="">此处</a>。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-thermo-refractive-noise/Thu, 01 May 2025 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-thermo-refractive-noise/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p>小尺寸物体会由于与环境交换能量而经历随机温度涨落，这一现象称为热涨落。在光学微谐振器中，这些涨落通过热光效应引起谐振频率变化。这种谐振频率变化称为热折射噪声（TRN）。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-oscillator-synchronization/Sat, 09 Nov 2024 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-oscillator-synchronization/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p>谐振子是一种简单的物理模型，广泛用于描述各种振荡，包括声学、电磁乃至原子振荡。然而，这一模型有一个局限：它无法解释耦合振荡器中普遍存在的自发同步现象。机械耦合的摆、锁相电振荡器，以及与环境同步的昼夜节律等场景中都能观察到这一现象。要理解这些现象，我们需要考虑振荡的非线性动力学性质，而谐振子模型并未包含这些性质。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-modulator-design/Fri, 11 Oct 2024 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-modulator-design/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p>基于薄膜铌酸锂的行波马赫–曾德尔调制器能够以高带宽、低电压将射频信号编码到光载波上，这对于实现高速、低功耗的数据通信至关重要。下图展示了一种典型的行波马赫–曾德尔调制器<sup id="fnref:1"><a href="#fn:1" class="footnote-ref" role="doc-noteref">1</a></sup>。它由具有两条波导臂的马赫–曾德尔干涉仪，以及用于电光调制的三条电极组成。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-optoelectronic-oscillator/Mon, 16 Sep 2024 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-optoelectronic-oscillator/<p>这篇笔记的 PDF 版本请参见<a href="https://nagato-d.github.io/posts/note-optoelectronic-oscillator/Note_OEO_tutorial.pdf" rel="">此处</a>。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-mode-field-dimension/Wed, 24 Jul 2024 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-mode-field-dimension/<p>对于半导体激光芯片，远场发散角与其出光端面处测得的模场尺寸直接相关。这一关系十分有用：既可以根据波导模场分布估算半导体激光器的远场光斑，也可以反过来推算。在本笔记中，我们介绍这一关系，并将其应用于一款商用半导体增益芯片（型号：<a href="https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=SAF1126C" target="_blank" rel="noopener noreffer ">Thorlabs SAF1126C RSOA</a>），根据芯片的远场规格推导近场模场尺寸。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-coupled-wave-theory/Wed, 10 Jul 2024 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-coupled-wave-theory/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p>准直且狭窄的激光光束是许多工业应用的理想选择，包括自由空间通信、激光雷达（LiDAR）和材料加工。然而，实际激光光束并非完全准直，总是具有有限的发散角。也就是说，激光光束的直径会沿传播方向发生变化。远场光斑测量用于定量表征激光光束的这类非理想特性。在这种测量中，我们测量激光沿各个发射方向的光强，从而得到角功率谱，也称为远场光斑。利用远场光斑可以评估激光光束的质量。在本笔记中，我将介绍用于表征激光远场光斑的测量装置设计。该装置面向近红外波段的测量，典型波长为 1300 nm 或 1550 nm。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-linewidth-measurement/Fri, 10 May 2024 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-linewidth-measurement/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p>窄线宽激光器对于光学原子钟、光谱学和激光雷达（LIDAR）等多种应用至关重要。要准确确定这些激光器的线宽，需要高精度地测量其噪声谱。在本笔记中，我们介绍一种相关自外差（COSH）装置，能够检测低至 0.01 Hz2/Hz 的频率噪声 [<a href="#reference" rel="">1</a>]。我们详细解释该方案背后的信号处理理论，并对已发布的、用于计算激光噪声谱的代码进行注释 [<a href="#reference" rel="">2</a>]。这一装置能够满足前沿半导体激光器的线宽表征需求，并有助于超低噪声激光器的开发。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-kerr-soliton/Sat, 13 Apr 2024 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-kerr-soliton/<h2 id="introduction-to-kerr-nonlinearity-and-solitons">克尔非线性与孤子简介</h2> <hr> <p>克尔效应是指材料的折射率随外加电场强度线性变化的现象。由于光伴随着振荡电场，当光通过具有克尔效应的材料时，便可引起折射率变化。形式上，这种折射率变化写为 $\Delta n = n_{0}+n_{2}I$ [<a href="#reference" rel="">1</a>]。其中，$n$ 表示折射率，$I$ 表示光强；$n_{0}$ 是光强为零时的折射率，$n_{2}$ 称为克尔系数或二阶非线性折射率。多种材料中都已观察到克尔效应，例如 Si3N4、Ti2O5、SiO2 和 MgF2。</p>https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-comsol-matlab/Thu, 14 Mar 2024 00:00:00 +0000https://nagato-d.github.io/zh-cn/notes_optoelectronics_advanced/note-comsol-matlab/<h2 id="introduction">引言</h2> <hr> <p><a href="https://www.comsol.com/products" target="_blank" rel="noopener noreffer ">COMSOL</a> 是一款广泛用于多物理场仿真的有限元分析软件。这里，我将介绍如何使用 <a href="https://www.comsol.com/livelink-for-matlab" target="_blank" rel="noopener noreffer ">LiveLink for MATLAB</a>，即 COMSOL 面向 MATLAB 的 API，提取并处理 COMSOL 中得到的数值结果。这是一项强大的工具，能够支持几乎所有类型的经典物理场计算。</p>