江苏新闻广播 李卉/“1尺见方、重约5公斤,测量指标达到国际先进水平,研发成本不到国外的一半”。近日,记者了解到,南京航空航天大学研一女生衡雨清成功研发出低成本、高性能的通用光元器件分析仪。这款分析仪成功地将光电探测器和电光调制器的频谱响应测试链路,封装在一个系统里;在同一个仪表中,可实现电—光、光—电两类器件频谱响应的测量。目前,由其导师潘时龙教授挂帅的南航微波光子实验室与全球仪器行业的巨头——罗德与施瓦茨公司(Rohde Schwarz)已经取得合作,后续通用光元器件分析仪迭代成熟后,将配套罗德与施瓦茨公司的矢量网络分析仪,双方联合推广应用。
谈及自己的“大发明”,这位“小女生”羞赧一笑道:“大二的时候,潘老师给我们上过《电磁场与微波技术》的专业课,他的博学、幽默、亲切,让我一下子喜欢上这门课,对光电研究也有了兴趣。”她的本科毕业设计课题就是高速光电探测器频率响应特性的研究,“光电探测器就是把光信号转换成微波电信号的转换器,它的频率响应可以理解为光信号到电信号转换效率的表征。太阳能发电、光热毯等,不都存在光到电的转换嘛!而转换的关键,正归功于一元硬币大小的光电探测器。”生活化的理解,让衡雨清对光电探测器的了解,不再抽象,变得有趣。随着研究的深入,她愈发感到光电探测器的神奇,对该课题的研究兴趣剧增。
“既然有光信号到微波电信号的转换器件,那有什么器件可以实现电到光的转换呢?”2016年下半年,获得保研资格后,衡雨清顺理成章地拜师青年才俊潘时龙教授,进入微波光子实验室,探寻“电光调制器”的神奇奥秘。
“不仅形状类似于平常吃的条状威化饼干,电光调制器的本质也是一种糅合”当微波信号加载到电光调制器上后,相当于微波电信号糅合到光信号上,于是微波信号所携带的信息就可以糅合到光信号上,以光信号的形式通过光纤可以实现低损耗的远距离传输等等。如此,可以实现传输信号的高速度、低损耗。衡雨清由此及彼的研究思路,使得整合后的通用光元器件分析仪的研发水到渠成。回想起研发的历程,衡雨清说:“特别感谢实验室的师兄师姐们的帮助!薛敏师兄犹如我的“百科全书”,刘世锋及李树鹏师兄教我如何编写程序,朱贝贝师姐教我实验操作、链路搭建,傅剑斌、潘万胜师兄及卿婷师姐等也是我研发器件中的加油站和理论后盾。”
针对光电探测器和电光调制器的频率响应的测量,衡雨请已经申请了两项发明专利。据悉,通用光元器件分析仪目前已经在中科院半导体所、东南大学、中电8所、中电44所、北京中兴、苏州Laxense公司等单位获得应用,“我们将根据使用反馈,持续改进仪器”,衡雨清介绍说。
该款具有完整自主知识产权的通用光元器件分析仪,有望打破长期以来国外公司几乎完全垄断光—电、电—光测量仪器市场的局面,有力支撑我国高速电光调制器、高速光电探测器、核心光子集成芯片等光元器件的研制、检测和应用,助推我国信息产业的升级换代。
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