Ti：LiNdO3波导折射率的测量和在各个波长折射率的计算

钛扩散铌酸锂光波导是应用很广的一种光波导器件，知道铌酸锂扩散波导的有效折射率和扩散后表面折射率对于进一步设计波导和分析波导特性很有意义。本文用在0.6328μm可见光下测量波导的有效折射率，利用色散方程推导出铌酸锂波导在其它各个波长的折射率。介绍了通过z切的折射率修正到x切向下的折射率的方法，该方法可以推广到任意切向。此外，还给出了计算波导表面折射率方法，即可以计算出波导扩散后形成的最大折射率差。文中给出了在1.55μm下x切y传铌酸锂波导有效折射率的计算实例。     

632.8nm波长质子交换光波导型偏振器的研究

在可见光域研制出钛扩散铌酸锂质子交换光波导偏振器，同时，给出波导偏振器参数测试装置。在理论上，利用物理光学和波导色散理论分析与计算了这种偏振器的消光比，分析了影响器件性能的各种因素，理论计算与实验结果符合良好。     

阵列波导传播常数的分析

在波导传输模中,涉及到一个基本的模式物理量传播常数。用紧束缚近似微扰法计算了阵列波导的传播常数与输入光角谱的关系,由此计算出传播常数的带宽。分析结果对器件的优化设计有一定的指导意义。     

集成光波导静态傅里叶变换微光谱仪分辨率倍增方法

研究了铌酸锂波导静态傅里叶变换微光谱仪分辨率的影响因素, 并在此基础上提出了一种采用端面反射铌酸锂波导结构提高微光谱仪光谱分辨率的方法. 该方法容许在减小铌酸锂波导静态傅里叶变换微光谱仪尺寸的同时, 使两干涉臂间最大光程差增大1倍, 从而使其光谱分辨率实现倍增. 采用商业化铌酸锂波导电光调制器构建了一个傅里叶变换光谱仪原理样机, 并对样机在不同波长下的光谱分辨率进行了测量, 结果指出对调制器加载端面反射结构后获得的光谱分辨率是加载端面反射结构前的2倍, 与理论分析结果完全一致. 这种光波导端面反射结构制作工艺简单, 易于实现, 是一种提高集成光波导静态傅里叶微光谱仪分辨率的有效手段.     

与偏振无关的马赫—泽德波导调制器

本文报导我们设计制作的钛扩散铌酸锂马赫—泽德波导调制器。它采用Z传铌酸锂基片,只需一组电极就能实现对任意偏振态的有效调制。在0.6328μm波长下测试,半波电压为9V、消光比为90%。     

金属包覆聚合物平板波导的微扰分析

用理想波导耦合是论为基础的微扰方法分析金属包覆聚合物平板波导,推理波导传播常数的近似解。经数值计算,分别求得传播常数的正确解与近似解,二者相比较,证明近似解具有较高的精确度。从而将求解金属包覆聚合物波导本征值方程的复杂复数运算简化成实数运算。     

周期性极化铌酸锂波导全光开关特性分析

从理论方面研究了基于和频与差频级联二阶非线性效应的周期性极化铌酸锂波导全光开关的特性,给出了耦合模方程在满足相位匹配条件下小信号近似的解析表达式.用数值方法求解耦合模方程,讨论了相位失配情况下输出的信号光功率与控制光功率的关系.分析了全光开关器件的极化反转光栅周期、晶体温度、控制光波长等参量的容差特性与相互作用长度和晶体温度的关系 关键词： 级联二阶非线性 光开关 准相位匹配 周期性极化铌酸锂     

基于啁啾周期极化铌酸锂波段可选择光采样研究

对利用啁啾周期极化铌酸锂(CPPLN)波导的和频效应(SFG),实现能覆盖整个C波段和L波段的光采样技术进行了研究。从耦合模方程开始,对转换效率和带宽进行了数值计算和仿真。对传输速率为10 Gb/s的光信号NRZ序列采样,通过软件同步算法恢复采样结果,得到了清晰的眼图和高质量的Q因子。从仿真结果可以看出应用CPPLN波导比周期极化铌酸锂(PPLN)波导具有更宽的带宽,在调谐的抽运光下,可以对C波段和L波段范围内的任何波段进行选择采样,且波段的宽窄可以根据需要,通过调节波导长度和波导啁啾系数进行任意调节。与PPLN波导中的SFG相比,啁啾周期极化铌酸锂(CPPLN)波导的SFG具有更宽的采样带宽、更灵活的波段选择性。     

准位相匹配铌酸锂波导倍频特性分析与优化设计

用标量有限元方法计算了周期性极化的铌酸锂光波导中模折射率和模场分布,并在计算中引入铌酸锂晶体折射率与温度变化的关系,分析了准位相匹配铌酸锂波导倍频效率与极化反转光栅周期、基频光波长、波导器件温度等关系.理论分析与实验结果符合得很好.在此基础上,分析了波导制作参数与倍频效率、光栅周期与晶体温度,以及温度带宽与光栅通光方向长度等关系,进而对铌酸锂波导倍频器件进行优化设计. 关键词： 铌酸锂 光波导 准位相匹配 有限元     

光折变长周期波导光栅耦合器的设计和分析

为了实现在一种稳定的材料上制作简单的光栅耦合器,提出了在钛扩散铌酸锂波导上制作光折变长周期光栅耦合器的方案。利用有效折射率法和耦合模理论,确定了耦合器的结构参数,包括光栅周期为74.28μm,两波导的分开距离为8μm以及100%耦合情况下光栅的最小长度为2.42 cm。分析了传输光谱,得到3 d B带宽为5.20 nm。模拟结果表明,当光栅长度和偏移距离的容差分别为0.37 cm和0.21 cm时,耦合效率可以达到90%以上。该耦合器有望应用于粗波分复用系统。     

Measurement of birefringence in integrated optical waveguides by use of a microwave-modulated optical wave

We present a technique for measuring birefringence (B) in integrated optical waveguides by use of a microwave-modulated optical wave. It is shown that the technique is able to yield an accurate measurement of birefringence. In addition, an approximate estimate of birefringence dispersion (dB/dlambda) can be achieved by means of tuning the wavelength of the light source and measuring the dependence of the birefringence on the wavelength. As an example of the use of the technique, we show how to evaluate an innovative Ti:LiNbO (3) waveguide. The results show that such a Ti:LiNbO (3) waveguide has a birefringence of 0.0783+/-0.0001 and a birefringence dispersion of 0.05+/-0.01mum (-1) when the optical wavelength is approximately 1.560mum .     

Design of the spot size for single-mode Ti/Mg:LiNbO3, channel waveguide for optimum coupling with fibers

To improve the coupling effciency between fibers and conventional Ti:LiNbO₃ diffused channel waveguides, it is feasible that the elliptical mode pattern of the channel waveguide can be modified by the Ti/Mg double diffusion method. By means of the three-dimensional beam propagation method, we successfully show that the mode size of the waveguide fabricated by this method is well matched to that of the fiber for TE and TM polarizations separately.     

三分量光弹波导混合集成加速度传感器

三分量光弹波导M-Z干涉型集成加速度传感器的研究,为高频高精度地震勘探提供集成化的高精度传感器.利用光弹原理,分析了光弹效应检测任意方向加速度的原理.在X切Y传LiNbO3晶体上,设计制作了光波导双M-Z干涉仪及各集成器件：波导相位调制器、波导偏振器.三分量光弹波导M-Z干涉型集成加速度传感器测试表明：该传感器动态范围宽、线性性好.主要参数为：相位灵敏度达1.81×10－4Rad/m·s－2;工作频带3~1506(Hz).     

LiNbO_3:Fe晶体中光写入平面光波导的导光特性研究

从光折变效应的单中心模型和载流子的光伏迁移机理出发给出了高斯片光在LiNbO3:Fe晶体中导致的折射率变化分布的解析表达式 .利用片光以“三明治”辐照方式在LiNbO3:Fe晶体中写入了平面光波导结构 .用切片干涉法测量了波导区的折射率分布 ,并对波导进行了简单的导光测试 .根据射线方程以及波导的折射率分布对光写入波导的导光特性进行了模拟计算分析 .研究结果表明 ,在LiNbO3:Fe晶体中光写入光波导是可行的     

Design of the spot size for single-mode Ti/Mg:LiNbO3, channel waveguide for optimum coupling with fibers

Abstract

To improve the coupling effciency between fibers and conventional Ti:LiNbO₃ diffused channel waveguides, it is feasible that the elliptical mode pattern of the channel waveguide can be modified by the Ti/Mg double diffusion method. By means of the three-dimensional beam propagation method, we successfully show that the mode size of the waveguide fabricated by this method is well matched to that of the fiber for TE and TM polarizations separately.     

Ti∶LiNbO_3二维渐变折射率光波导传播常数的计算

从Ti∶LiNbO3波导截面折射率分布的特点出发，得出一套计算传播常数简单而精确的方法。文中对该法进行了分析，并应用该方法计算了钛扩散波导的色散关系。该方法为钛扩散光波导集成光学器件的设计提供了一种较可靠的理论手段。     

用等效矩形波导近似研究双模椭圆芯光纤的特性

用等效矩形波导近似，结合一级微扰理论，研究了双模椭圆芯光纤的传播特性，得到了双模运行的Ｖ值范围和Ｅｘ２１模与Ｅｘ１１模之间的双折射、模间色散随归一化频率和椭圆比的变化关系曲线     

矩形波导近似计算椭圆应力包层单模光纤的双折射

提出矩形波导近似,并分别采用Marcatili法和有效折射率法进行计算,得出了数值结果,并将其与大块光学材料近似、修正耦合波理论和微扰法以及精确求解特征方程的结果进行比较.     

新型高速光发射模块的设计与分析

介绍了用于高速、宽带光纤通信系统的铌酸锂(LiNbO3)光发射模块的优化设计方法。分析比较了半导体器件与铌酸锂波导器件在作为光纤通信光发射模块时的优缺点。对光发射模块的两个主要器件———掺铒铌酸锂(Er∶LiNbO3)波导激光器和LiNbO3电光调制器进行了结构设计和分析。分析和讨论了电光调制器带宽及半波电压随器件主要参数的变化关系。用BPM软件模拟了所设计的模块的结构特征。该发射模块的发射峰值波长为1531nm,调制速率为10Gbits/s。