布拉格光栅器件，作为一种无源结构，在光通信和光传感等领域具有非常重要的应用。在光子学滤波器领域中，全光希尔伯特变换在时域上可看作一种近似理想的90度相移器，在频域上幅值基本恒定而相位在中心频率处会发生跳变。针对全光滤波与变换的高速率、精细度和稳定性等要求，伟德vb光通信与光网络系和下一代互联网接入系统国家工程实验室司马朝坦老师课题组，与英国南安普敦大学光电子研究中心（ORC）Peter G.R. Smith教授、Michalis N. Zervas教授和James C. Gates副教授等合作，开展了基于平面光栅的集成光子学滤波变换器件研究。
司马老师课题组研究采用硅基二氧化硅的平面集成布拉格光栅结构，提出在2*2端口波导耦合器上集成对称式分数阶变换，证实输入频谱根据相位差别出现不同特征且成周期性变化，具备实现陷波滤波器、边带滤波器和鉴频器等功能的潜力,在可调谐与可重构的多功能光子滤波器方面具有明显的应用价值。研究结果在2016年亚太光子学会议ACP 2016上进行口头报告[ACP, AS3F.4,2016]，相关论文“Integrated Reconfigurable Photonic Filters based on Interferometric Fractional Hilbert Transforms”发表于OSA期刊Applied Optics，56(32)，pp.1-7， 2017。司马朝坦老师为通讯作者，硕士研究生蔡斌臣为共同第一作者。
图1：平面器件结构示意图；调节波导相位差时器件输出频谱二维图示；调节波导相位差时器件输出频谱一维图示(a)-(d)。
课题组还深入分析紫外曝光制备技术的非线性特性及其对所制备的器件光谱特性的影响，提出并实现了紧凑型大时域带宽积希尔伯特变换器件，扩展器件工作频段从50GHz到3THz，达到目前国际上同类器件最优值。该研究成果在专业领域规模最大的国际激光与光电子会议CLEO-2015进行会议报告[CLEO, JW2A.65, 2015]，相关论文“Experimental Investigation of Large Time–Bandwidth Product Photonic Hilbert Transformer Based on Compact Bragg Grating”发表于IEEE期刊Photonics Journal，8(4)，pp.7803907， 2016。硕士研究生刘柏兰为第一作者，司马朝坦老师为通讯作者。
图2：基于非线性补偿的双光束干涉式平面波导芯片制备技术示意图与照片。
司马老师课题组属于光电信息学院光通信与光网络系/下一代互联网接入系统国家工程实验室物联接入研究所，研究方向包括平面集成光栅器件与系统、光纤气体感知技术和特种光纤技术等，长期与英国南安普敦大学、中兴通讯上海研究院、武汉长盈通光电技术有限公司、中国航天三江集团公司等保持紧密联系，研究获得国家自然科学基金重大项目、国家自然科学基金青年项目和湖北省自然科学基金面上项目等支持。
