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相似文献
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1.
报道了对高斯型及指数型变耦合系数三波导耦合器的一些重要的全光开关特性进行的研究。利用四阶龙格一库塔方法对指数型和高斯型两类变耦合系数三波导耦合器进行了数值计算。数值计算结果表明:对于变耦合系数三波导耦合器而言,功率可在波导1与波导3之间100%转换,而波导2则不可能达到100%的功率输出。与双波导变耦合系数耦合器相比,在相同的最大耦合系数情况下三波导变耦合系数耦合器开关曲线要更陡一些.即具有更好的开关特性。与平行三波导耦合器相比,变耦合系数三波导耦合器作为光开关的最大优点在于开关曲线中不存在振荡。  相似文献   

2.
提出了一种用指数型变耦合系数定向耦合器同高斯型变耦合系数定向耦合器级联所构成的新型全光开关。理论分析及数值模拟均表明,它同用常系数定向耦合器级联所得的器件相比,具有一个很大的优点,即可以消除开关曲线在过开关区中的振荡,因而具有更好的开关特性;同时,它同用高斯型变耦合系数定向耦合器级联所得的器件相比,具有陡峭的动态开关区(即功率透过率从0逐渐升至1的区域)。综上所述,该级联耦合器更加适合于做全光开关,且在满足一定的开关曲线的要求下,可以通过改变各级联耦合器的参量以改变单元耦合器的数目。  相似文献   

3.
光子晶体异质结耦合波导光开关   总被引:2,自引:0,他引:2  
黎磊  刘桂强  陈元浩 《光学学报》2013,33(1):123002-222
以二维三角晶格光子晶体为研究对象,在该光子晶体中引入两行平行的单模线缺陷波导,以一行耦合介质柱为间距,通过调节部分耦合介质柱的折射率,构筑了光子晶体异质结耦合波导光开关结构。利用平面波展开法和定向耦合原理计算了在不同入射光频率下,缺陷波导间耦合介质柱的折射率不同时的耦合长度,确定了合适的光子晶体异质结耦合波导光开关的结构参数。利用时域有限差分法研究了该光开关中耦合介质柱的折射率变化及异质结构介质柱的位置分布对光信号输出路径的影响。结果表明,通过改变该结构中耦合介质柱的折射率可以改变光的输出路径,可实现光的开关行为。并且异质结构介质柱位置的随机分布对该光开关的影响不大,有助于光子晶体新型滤波器、定向耦合器、波分复用器以及光开关等光子器件的研究。  相似文献   

4.
平面弯曲波导耦合器的特性分析   总被引:2,自引:2,他引:0  
根据耦合模理论和弯曲波导耦合器的结构特点,对平面弯曲波导耦合器的特性进行了分析,结果表明弯曲波导耦合器的弯曲半径和最小间距两个可调变量,增加了波导器件设计的灵活性;同时由于等效耦合长度的调制作用使得弯曲波导耦合器在波分复用/解复用中比平行直波导耦合器具有更大的复用带宽;分析了弯曲半径和最小间距对弯曲波导耦合器复用带宽的影响,为实际波导器件的设计制作提供了一定的理论依据.  相似文献   

5.
设计了一种基于LiNbO_3的长周期波导光栅可调谐耦合器.该耦合器利用长周期光栅的独有特性将输入波导的导模经包层模耦合至输出波导导模.由于LiNbO_3的电光效应,波导光栅芯层与包层的有效折射率随外加电压变化,从而耦合器的谐振波长及耦合效率可由外加电压调谐.分析了光栅周期与耦合器的长度对耦合器带宽和耦合效率调谐范围的影响,以及波导尺寸对谐振波长调谐灵敏度的影响.结果表明光栅周期越短,耦合器长度越长,则耦合器的带宽越窄,耦合效率调谐范围也越大.此外,谐振波长调谐灵敏度随波导宽度的增加而减小,而波导厚度对谐振波长调谐灵敏度的影响可以忽略.对光栅周期为94μm、长度为3.52cm的耦合器进行仿真,结果表明,谐振波长灵敏度为26.2pm/V,3dB带宽可达4.5nm,当外加电压从0变化到200V时,谐振波长变化5.24nm,耦合效率可在1到0.15之间进行调谐.  相似文献   

6.
基于3×3平行排列耦合器的全光光开关的特性分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
提出了一种新型的基于3×3平行排列耦合器的全光光开关。此种光开关具有两个独立的输出端口且具有极好的偏振稳定性,消光比可达20dB。介绍了其工作原理,详细分析了信号光强度、控制光强度、光纤长度及耦合器分光比偏差等因素对各端口消光比的影响。比较了不同种类和长度光纤环的开关性能,首次得到了耦合器分光比偏差对消光比的影响曲线。  相似文献   

7.
3.2 定向耦合器电光开关定向耦合器电光开关是在电光材料 (如L i Nb O3、化合物半导体、有机聚合物 )的衬底上制作 1对条形波导和 1对电极构成 ,如图 5所示 .当不加电压时 ,它是 1个具有 2条波导和 4个端口的定向耦合器 .一般称 1 -3和 2 -4为直通臂 ,1 -4和 2 -3为交叉臂 .图 5 定向耦合器型光开关假设两波导的耦合较弱 ,各自保持独立存在时的场分布和传输系数 ,耦合的影响只表现在场的振幅随耦合长度的变化 .设两波导中的复数振幅分别为 E1(z)和 E2 (z) ,相位常量是β1和 β2 ,其变化规律可用一阶微分方程组表示 [3]d E1(z)dz =-ik12…  相似文献   

8.
1×7锥形混合棒塑料光纤耦合器   总被引:5,自引:2,他引:3  
利用光线追迹法进行数值仿真得到了锥形混合棒塑料光纤耦合器的分光比与其长度的关系.数值仿真表明:这种耦合器的分光比随锥形光波导长度增加,在0.143(即均分处)上下呈振荡型变化.选择一均分且分光比变化平缓的区域作为制作光波导的长度,通过拉伸粗的光波导棒成锥形且达到所需的长度,并采用精密的机械连接,制作出了1×7塑料光纤耦合器.测试数据表明:这种塑料光纤耦合器具有很高的均匀性.  相似文献   

9.
全光数字光开关和光限幅器   总被引:3,自引:2,他引:1  
王又法  王奇  鲍家善 《光学学报》1999,19(5):03-708
分析了级联单端输入非线性光波导耦合器的输出特性。理论分析表明这类器件具有极好的开关、限幅以及稳定光功率的特性。调整耦合器的耦合长度,可改变开关的阈值功率和限幅器的门限,且随着级联耦合器数目的增加,开关的动态开关区、消光比以及输出功率的起伏下降。数值分析表明,级联耦合器作为全光开关,消光比可小于-90dB,动态开关区可小于3×10-4Pc;作为光功率稳定器和光学限幅器,其输出光功率起伏可小于10-7Pc。  相似文献   

10.
郭福源  王明华 《光学学报》2006,26(12):797-1802
根据TE0模光波导的本征场分布、瑞利索末菲标量衍射积分公式和激励源与光波导耦合的匹配效率公式,给出光波导端面衍射和耦合的归一化发射系数和接收系数计算公式,推导出光波导端面非接触耦合的耦合效率计算公式。光波导模场分布采用高斯函数近似表达,给出简洁的计算光波导端面非接触耦合的耦合效率函数表达式。最后,基于星形光波导耦合器结构参量的特点,将累加运算采用积分运算近似表达,给出星形光波导耦合器接收光波导总的接收效率与耦合器基本参量的关系,阐明了星形光波导耦合器的耦合特性。  相似文献   

11.
Soliton switching in a nonlinear directional coupler (NLDC) is studied by using new normalized nonlinear Schrödinger equations (NLSE). The resulted equations have one parameter κLD only, this feature greatly simplifies the numerical study of soliton coupling in a NLDC, and it enables us to derive the soliton switching conditions based on numerical analysis. Numerical results show that most of the input soliton energy remains in the launched waveguide when input soliton normalized peak power is bigger than 2.5. It is contrary to the existing theoretical expectations which were derived using variational approach. The fundamental soliton switching conditions is also expressed in terms of input soliton pulse width. In addition, it is found that frequency chirp degrades soliton switching performance in a NLDC.  相似文献   

12.
We have investigated the switching performance of a gained (nonlinear directional coupler) NLDC switch in the presence of both 2nd and 4th order gain nonlinearities. In this system, we have achieved a nearly complete pulse switching at half beat length of the coupler which implies about 40% reduction in the switching length as compared to the switching length reported in Trillo et al. (1988). We have shown that at the half beat length the output energy of each branch is equal to that of the input energy and hence the gained NLDC switches have ability to be cascaded. Our initial investigations reveal that this gained NLDC switch has remarkable performance and potential to be used in ultra-fast optical communication systems.  相似文献   

13.
Xiujun He  Kang Xie  Huajun Yang 《Optik》2012,123(24):2247-2249
With study for switching characteristics and output coupling ratio of fiber nonlinear directional couplers (NLDC), we found that the influence elements on the switching characteristics and output coupling ratio had gain of core 1 and 2, nonlinear coefficient of those, the input power and width of input soliton. We also found numerically that switching efficiencies were improved by controlling gain of core 1, different output coupling ratio would be obtained by controlling gain of core 1 or 2. And we can change the gain by changing pump power of the optical fiber amplifiers. From this, we also made fiber coupler which output coupling ratio was changeable.  相似文献   

14.
非线性光定向耦合器解的简化表达式   总被引:1,自引:1,他引:0  
王又法  王子华 《光子学报》1999,28(7):617-621
本文将非线性定向耦合器在任意输入情况的解进行了简化.在本文解的基础上,非线性光定向耦合器的工作点,即其开关、调制和放大应用(几乎所有应用)的输入条件能很容易地由解析式确定,并在理论上提出了非线性光定向耦合器一个新的应用:一束强光的相位可以由一束弱光的功率加以控制.  相似文献   

15.
Sun X 《Optics letters》2007,32(17):2484-2486
A novel class of wavelength-selective coupling photonic crystal fiber (PCF) that operates by a hybrid light-guiding mechanism has been proposed. Different from the traditional PCF coupler operating principle, this fiber coupler shares properties of both the total internal reflection index-guided and the photonic bandgap mechanism. This coupler allows highly accurate control of the filtering wavelength; both bandstop and bandpass filters can be easily implemented. The spectral transmission results demonstrate that the bandpass characteristic of the coupler is very narrow and free of sidelobes. Moreover, the operating wavelength and the coupling length can be continuously tuned by changing the refractive index of the filling material. This research gives a physical insight into the propagation mechanism in the PCF coupler and is crucial for future applications of the proposed device.  相似文献   

16.
Chan FY  Yasumoto K 《Optics letters》2007,32(23):3376-3378
We demonstrate a grating coupler using an asymmetric nonlinear dual-core fiber with a pair of long-period gratings (LPGs). Simple formulas for the achievement of 100% coupling efficiency and small sidelobes are derived. The passband exhibits steep band transitions. By launching high-intensity optical pumps to alter the refractive indices of the fiber cores through cross-phase modulation, a wavelength tunable LPG dual-core coupler can be realized.  相似文献   

17.
三芯非线性光纤耦合器中的短脉冲光开关   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
利用变分法研究三芯非线性光纤耦合器中的短脉冲光开关,解析分析线性三耦合非线性Schr?dinger方程的结果与数值模拟符合得很好.并且得到在非线性光纤耦合器中孤子的耦合长度和开关阈值,与连续波情况和两芯光纤耦合器的结果不同. 关键词: 光纤耦合器 光开关 耦合长度 开关阈值  相似文献   

18.
太赫兹双空芯光纤定向耦合器   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
姜子伟  白晋军  侯宇  王湘晖  常胜江 《物理学报》2013,62(2):28702-028702
设计了一种低损耗太赫兹双芯光子带隙光纤定向耦合器.采用全矢量有限元法对光纤的耦合特性、损耗和色散进行了理论分析.结果表明,这种光纤定向耦合器在1.55-1.80 THz范围内耦合长度小于1.8 cm,能够实现0.07THz范围内窄带耦合,且其损耗系数低于0.02 cm-1.这种耦合器将在太赫兹窄带滤波、波分复用、开关和偏振分离等技术中有潜在应用价值.  相似文献   

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