《基於鈮酸鋰電光效應誘導快慢光的時間隱身研究》是依託上海交通大學，由陳玉萍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於鈮酸鋰電光效應誘導快慢光的時間隱身研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳玉萍
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
時間隱身是光物理研究中近幾年興起的一項令人驚奇的新概念和技術，其對事件的隱身有別於傳統的空間隱身，因而在保密通訊安全等方面有著重要的套用前景。時間隱身的核心技術在於光信號傳輸速度與時間的配合調控，而基於具有優良非線性和電光特性的鈮酸鋰的快慢光技術有極大的優勢，因此時間隱身將為鈮酸鋰薄膜晶片的片上集成信號處理提供嶄新的套用平台。項目擬利用基於鈮酸鋰電光效應的快慢光的系列性實驗成果，提出用電信號確調控光信號的傳輸速度與時間，以實現可調的大時間間隙, 其優點是可避免由強光信號引起的非線性效應對時間空隙的限制。重點實現納秒量級以上時間間隙的原理和關鍵技術，該量級時間間隙容許加入調製器等光器件對信號進行各種隱身操作，並系統研究通訊數據信號的隱身和反隱身技術的新機理及其物理限制因素。相信基於鈮酸鋰晶片的電光效應誘導快慢光技術必將為時間隱身這一新思想帶來全新的技術路徑和更廣的套用。
結題摘要
時間隱身是光物理研究中近幾年興起的一項令人驚奇的新概念和技術，其對事件的隱身有別於傳統的空間隱身，因而在保密通訊安全等方面有著重要的套用前景。時間隱身的核心技術在於光信號傳輸速度與時間的配合調控，而基於具有優良非線性和電光特性的鈮酸鋰的快慢光技術有極大的優勢，因此時間隱身將為鈮酸鋰薄膜晶片的片上集成信號處理提供嶄新的套用平台。我們提出在電光光子晶體中，基於快慢光可以實現可調的時間間隙。入射光在透過譜的中心經歷反常色散，可以實現快光；遠離中心的位置則經歷正常色散，可以實現慢光。同時，通過調控外加電壓，我們可以實現光從快到慢，或者慢到快的轉變。實驗上觀測到的最大的時間間隙為541 ps，這在實際的時間操作中有很重要的意義。現有的時間隱身利用了三階非線性材料，在皮秒~納秒的時間視窗實現隱身。我們提出了基於鈮酸鋰高效的二階非線性效應的時間隱身，將脈衝信號隱藏在一束隨機偏振態序列的連續光中。通過設計好的周期性極化鈮酸鋰和另一束偏振序列匹配的探測光，脈衝信號將會以準相位匹配和頻的方式被還原。和頻過程的多樣性使得信號在傳輸過程中難以被發現，因此在基於鈮酸鋰光子集成的通信領域有著很好的套用前景。綜上，我們展示了一種將脈衝信號永久隱藏和按需還原的方案。脈衝將在一個任意長的時間間隔中被隱藏。同時我們還分析了這種隱藏的可靠性。該方案的亮點在於利用了鈮酸鋰高效的二階非線性效應。隨著近年來鈮酸鋰薄膜的商業化和低損耗波導的工藝突破，我們可以將這種方案在鈮酸鋰薄膜上實現，整個過程將會更加高效和完善，從而在片上的通信和信息安全領域表現出更廣闊的前景。
