弱限制波导的光线量子力学分析方法

根据光线量子理论验证了弱限制波导条件等效于光学中傍轴近似，可将量子理论方法移植到光波导中，并对光线量子力学方法在光波导中应用的物理意义进行了分析和讨论。     

薄膜干涉条纹的可见度

在一级近似条件下，导出薄膜干涉条纹的可见度公式，人条纹可见度的角度定量分析干涉定域问题，直观地给出定域中心、定域深度随扩展光源、薄膜的劈尖角和厚度变化的规律．     

GaAs异质结材料BOA光开关特性分析

本文较为详细地讨论了GaAs异质结材料BOA型光开关的特性;并应用转移矩阵理论和有效折射率法计算和分析了电极结构与器件半波电压和串音度的关系.结果表明:通过优化设计电极的宽度可以获得BOA型光开关最小的半波电压;电极位置的对称性对器件串音度起决定性的影响.采用自对准工艺技术可以比较准确的控制电极的位置.分析表明:要得到<-40dB的串音度,电极位置偏差必须小于0.3μm.     

改进型非对称Y分叉内全反射光开关特性分析

提出一种改进型非对称Y分叉内全反射光开关,较详细地分析了结构参量对光开关消光比和损耗的影响,优化设计后开关的消光比可大幅度提高,并给出了一种优化设计的方案.     

Design and fabrication of the star coupler based on SOI material

A 1×25 star coupler is designed through calculation and beam propagation method (BPM) simulation. Improvement methods are focused on the design of the tapered waveguides in the device, improving the uniformity of the output light power of the star coupler. Utilizing the conventional Si process technology, the device is fabricated based on silicon-on-insulator (SOI) material. The test result shows that the star coupler has a perfect function of power splitting.     

串联双环光微谐振器的滤波特性

详细研究了串联双环光微谐振器的光带通滤波特性，给出了其通带带宽的公式，分析了出／入环光耦合系数和环间光耦合系数对通带特性的影响，计算并特别强调了滤波通带的结构特点，也分析了微环中存在的光损耗对串联双环光微谐振器的滤波特性的影响。     

轴向相干叠加高斯光束的M2传输因子

本文分别用标量叠加和矢量叠加的方法,对由两个束腰位置不同的高斯光束相干叠加而成的光束的传输特性进行了研究,结果表明,这种光束的传输因子M²不再是常数,而是随传输距离变化的.     

空间交叉波导耦合特性分析

由两根在空间呈X型放置的光波导组成的空间交叉波导结构是构成垂直耦合光分束器、垂直耦合光滤波器、垂直耦合光开关和垂直耦合上/下复用器等三维集成光学器件的基本结构单元.提出用一种等效模场匹配法分析空间交叉波导耦合特性,将矩形波导的场分布看成是对圆对称光纤场分布的微扰,解决了对角区场分布的表达,从而计算空间交叉波导的耦合长度,并用三维全矢量光束传输法验证了分析结果.将两种方法所得的空间交叉波导耦合长度加以比较,最大误差为1.2%,平均误差为0.9%.结果表明该等效模场匹配法具有精度高、运算速度快等优点,为基于空间交叉波导的三维集成光学器件的设计和分析提供理论基础.     

热光效应下的全内反射光束展宽规律以及应用

以热光型器件的热学模型和温度场解析表达式为基础,运用射线法．通过计算位于芯区不同子午面内的光线反射轨迹,对热光效应下光束经全内反射后展宽的原因和规律进行了分析,并且给出了具体光束展宽值的理论计算方法;设计了高反射率的全内反射型有机聚合物热光开关。在设计中应用所提出的规律,理论上计算出了具体的展宽波导宽度、芯区的掩埋深度、扩大的反射区宽度等结构参量。软件的模拟结果表明,该结构在反射态和直通态时的效率分别为82．6％和811．4％,串扰均大于30dB,并且对这些结构参量的模拟优化结果与理论计算结果基本一致。     

1×16多模干涉型GaAs光功分器的研制

设计并制作了一种能直接与通信用标准单模光纤阵列相耦合的 1× 16多模干涉型光功分器。其输入、输出单模波导采用离散谱折射率法优化设计 ,获得了脊宽为 3μm、脊高为 2 .9μm和理论传输损耗约为 0 .0 2 8dB cm的单模脊形光波导。分析表明 ,这种深刻蚀多模干涉型光功分器具有较大的制作容差性、较宽的工作带宽以及几乎可忽略的极化依赖性。测试结果表明 ,器件实现了 1× 16光功分器功能