数字式波长选择光开关与调制新结构研究

光交换速度和光交换规模是研究大容量矩阵的两个非常重要因素，也制约了网络发展的进程，本项目主要从交换速度、插入损耗、选择波长的稳定性三个因素出发，分别在波导新结构和数字波长选择耦合新机制中涉及的基本理论模型与设计、实现工艺等方面开展探索探究，围绕少模传输波导新结构设计中的基础理论和数字波长选择性耦合增强两个关键问题，分别开展少模长周期光栅和闪耀布拉格光栅以及长腔微环三种波长选择耦合结构的研究，利用电光聚合物的双重特性，即热光特性调节光学折射率使工作波长设定于单一数字波长，电光特性高速控制与调制光学折射率实现快速开关或调制功能，并借助于商业可获得的材料与多种成熟传统制作工艺（导波圆芯的腐蚀或拉伸工艺、包层sol-gel旋涂工艺）的研究，实现大开关比或深度调制，甚至开发具有可开关的调制器等多功能新型光器件，为未来光突发包的上下路和调制解调一体化带来便利，可以扩大交换矩阵规模，降低网络节点成本。

2017年7月31日，《波长选择开关》发布。

2017年11月1日，《波长选择开关》实施。

本项目针对基于振动声调制效应的非线性超声检测方法，旨在研究结构微缺陷在随机共振系统下的振动调制超声效应，从而建立利用随机共振增强结构微缺陷振动声调制检测的新原理与新技术。围绕以上目标，我们从非线性结构模型与随机共振理论、结构缺陷超声成像基础、结构微缺陷振动调制超声效应、结构微缺陷振声调制增强检测技术等方面展开研究，取得以下有特色的创新性成果：（1）通过悬臂梁磁铁耦合物理建模研究，创新性提出包括三稳态势阱的多种新型势阱模型，揭示了其增强非线性系统稳定性的动力学机制；（2）在缺陷声源定位和成像方面，通过时频分析和声阵列研究，提高了声源成像的精度和抗干扰能力；（3）利用磁铁耦合结构系统，发现了非共振区振动声调制以及频移振动声调制等新的非线性超声效应，并揭示了其动力学原因；（4）利用双稳结构振动的宽频响应和特殊滞回现象，实现微缺陷的振动声调制增强检测，成功用于微缺陷的定量评估和定位成像。四年来，在《Appl. Phys. Lett.》、《J. Sound Vib.》、《Mech. Syst. Signal Process.》、《Rev. Sci. Instrum.》、《ASME J. Vib. Acoust.》、《Meas. Sci. Technol.》等期刊发表论文25篇（SCI检索24篇），另外发表国际会议论文5篇（EI检索4篇），在Google Scholar被引用近200次，单篇引用最高36次。申请中国发明专利3项，已获授权1项。培养博士学位研究生 4 名、硕士学位研究生4名。项目负责人入选2013年度教育部“新世纪优秀人才”和2016年度中国科学院“青年创新促进会”等人才计划。该项目研究揭示了非线性动力学对结构微缺陷超声检测的促进作用，拓展了传统振动声调制的坏境适应性，能够显著改善结构微缺陷振动声调制检测的抗干扰能力，为工程结构微缺陷的可靠诊断提供了新的原理与方法，具有重要的理论和实践意义。 2100433B