包层调制的聚合物电光调制器及其理论分析

器件损耗偏高是当前聚合物电光调制器的研究中需要解决的问题之一。在调制器的插损之中,波导传播损耗(包括吸收和散射损耗)的贡献举足轻重。特别是在追求高电光系数的材料同时,传播损耗也将会不可避免地增加。如何改善器件的损耗是聚合物调制器实用化的一个重要课题。为此提出了一种在波导包层中调制光波的设想。理论分析表明,这种方法能够大幅度降低波导传播性能,因而有助于改善器件损耗。由于包层中光波强度比芯层中要弱,因此在包层中调制光波会引起场—模交叠因子的弱化,但是优化计算发现,通过调节波导的尺寸尤其是芯层厚度可以控制交叠因子使其弱化程度降低到最小,在最优的情况下,场一模交叠因子可达0．89。随着波导传播损耗的降低,器件调制区的长度可以做得更长,有助于进一步降低器件的半波电压。     

温度不敏感偏振无关电光调制器设计

 利用LiNbO3晶体电光系数之间的关系,提出一种全新的温度不敏感偏振无关电光调制器。该调制器采用2块LiNbO3晶体紧密相贴的结构,2块晶体加同一横向电压,电极设计和制作相当简单,无偏振片,无偏振损耗。采用线性电光效应的耦合波理论对光在调制器中的传播进行研究,理论计算表明：光通过调制器后,其输出强度不依赖于入射光的偏振状态;另外,数值计算结果表明：当温度在-20℃到60℃之间变化时,调制器输出光强的扰动不超过1.5%。     

双轴晶体电光调制器的最优设计

运用新的线性电光效应的耦合波理论，对双轴晶体KTP电光调制器的温度特性进行了理论研究.找到了一个入射光波矢的方向，在该方向上，出射光光强不随温度的变化而变化，而且此方向在一定的角度范围内变动，温度的稳定性是可以保持的.还进一步对晶体的通光长度和外加电场的方向进行了筛选，实现了双轴晶体KTP电光调制器的最优设计. 关键词： 电光效应 耦合波理论 电光调制器 最优设计     

压电诱导型声光调制器中的电光效应

本文通过解压电效应的基本方程,应用一维近似理论,结合边界条件,得出压电共振晶体中电场是不均匀的,它将导致“电光栅”的产生。“电光栅”与“声光栅”可以相互耦合,产生“高次光栅”。压电诱导声光(PESD)调制器中的一次电光效应更有助于对入射光束的衍射和调制。实验结果证实本文结论。 关键词：     

一种新的偏振无关电光调制器

提出一种全新的偏振无关强度调制器设计原理.这种调制器只需要一个电光晶体,不需要辅助偏振片,电极设计和制作相当简单.采用线性电光效应耦合波理论对光在调制器中的传播行为进行详细的研究,经过理论计算,发现光通过调制器后,出射的调制光强不依赖于入射光的偏振状态.最后,以4 mm晶系中的SBN和KNSBN为例,给出调制器在横向应用时电光晶体优化切割方案.     

利用遗传算法的宽带电光相位调制器相位反转电极优化设计

本文提出了一种利用遗传算法对宽带电光调制器相位反转电极进行优化设计以获取平坦的频率响应的方法。这种遗传算法采用了直接基于电极图形的编码、交叉和变异操作。模拟计算表明,该算法对长度为1cm的电极能获得宽达100GHz的平坦的频率响应。     

聚合物薄膜电光效应研究

介绍聚合物DR/PMMA薄膜材料做成光学法布里-珀罗腔结构,通过观察透射率随外加电场变化,以确定其非线性光学特性参量,在室温和575.0nm时的三阶极化率x~⑶(-ω;ω,0,0)=(5.3-i6.0)×10~((-11)_(θs.u))和二次电光系数R=-(8.5-i9.7)×10~(-19)m~2/V~2.     

电光效应的自相似性

通过对KNbO₃,LiNbO₃,BaTiO₃及几种半导体晶体的电光系数进行数值分析，发现电光系数在自由状态和受夹状态下对应的Miller-δ系数相同，与外加电场频率无关，进而提出用Miller-δ系数表征晶体非线性光学性质.在此基础上，提出一种全新的电光效应产生机制，认为电光效应源于非线性系统的自相似性，表现为对线性性质的一种“自我复制”，而Miller-δ系数是“自我复制”的比例因子. 关键词： 电光效应 非线性光学 自相似性     

新型结构超宽带LiNbO3电光调制器的优化设计

采用有限元软件对新型结构的铌酸锂电光调制器进行了优化设计.分析表明,采用脊波导和T型电极相结合的方式,能在保持高的特征阻抗的同时有效的实现相速匹配和有效降低电极损耗,从而较好的提高器件性能,是一种比较有潜力的调制器.利用优化结果,给出一种带宽达153 GHz,半波电压为8.55 V,特征阻抗为44 Ω的调制器的设计例子.     

热交联型聚氨酯集成双通道电光调制器的制备及其性质的研究

研究了交联型聚氨酯材料集成衰减全反射型双通道聚合物波导电光调制器的制备和性能。这种电光调制器的制备技术非常简单,只要用两个分立的下电极代替单通道调制器中的下电极即可。通过测量器件的调制特性,在832 nm波长下,获得了最大电光系数为24.2 Pm/V,调制带宽约为500 MHz、插入损耗低于1.5 dB。由于器件上下电极的垂直距离为微米级、而通道之间的水平距离为毫米量级的设计,使各通道之间的场不会引起相互交迭,因而未测到各通道间的串扰。另外,热交联型聚合物材料的采用提高了整个器件的热稳定性,在100℃经过800 h后,电光系数仍然保持初值的88%。     

Electric Field Analysis of Non－coplanar Electrodes in Electrooptic Modulator with a Ridge Waveguide Structure

ＥｌｅｃｔｒｉｃＦｉｅｌｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＮｏｎ－ｃｏｐｌａｎａｒＥｌｅｃｔｒｏｄｅｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃＭｏｄｕｌａｔｏｒｗｉｔｈａＲｉｄｇｅＷａｖｅｇｕｉｄｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ￥ＺＨＯＵＹｉ；ＹＵＹａｎｇ；ＱＩＵＷｅｉ；ＣＨＥＮＹｉｘ...     

基于单通道反射型电光调制器实现不同路光同时调制的方法

提出了一种利用单通道反射型聚合物电光调制器同时调制不同路光的方法。衰减全反射结构的电光调制器,其每一个衰减全反射(ATR)峰的位置分别对应于一个导波共振模式。实验系统中利用衰减全反射导膜峰作为调制通道,使其每一路光路的入射角分别对应于不同导波共振模式的工作角,就可以实现利用单通道的电光调制器同时调制不同路光。提出了三种实现两路光同时调制的模式,并给出了三种模式的调制结果。结果表明,作为调制通道的导模阶数越低,调制效率越高。在832 nm光波波长下,采用最低阶导模进行调制时可以获得42.9%的调制效率。     

退火质子交换平面波导型电光调制器的研究

基于双棱镜耦合m线技术提出了一种新型的平面波导强度调制器。由于质子交换平面波导的导波层在加上电场后折射率发生变化，从而引起棱镜耦合输出的m线强度的变化，实现电光调制。讨论了电极间隙宽度和导波层吸收对器件性能的影响。与其他类型强度调制器相比，这种调制器具有简单的电极结构，而且调制带宽可达40GHz以上。     

A Low-loss Electro-optic Waveguide Polymer Modulator and its Optimization Design

Generally, the core is made up of EO materials in electro-optic waveguide polymer modulators and thus lightwave carrier is modulated in the core. In this case, the loss from chromophores is often large because the most of light power are confined to cores. In order to reduce the optical loss, we presented an approach that the lightwave was modulated only in claddings; that is to say, the EO polymer is only used in claddings and the core material is low-loss passive. Results indicate the propagation loss of this kind of modulator is about 1/3 of the former. Although the modal overlap integral between the microwave and the lightwave weakened under this condition, it could be improved by optimizing the dimension of waveguide. Due to the lower propagation loss, the interaction length of the modulator may be lengthened. Thus, the half-wave voltage can be decreased further. Also, some considerations on optimization design of this modulator are discussed. Especially, the effect of conductor loss and velocity mismatching should be taken into account in order to achieve the theoretical optimal half-wave voltage and the device bandwidth.     

用于产生太赫超宽边带光谱的新型电／光调制器

报道了利用周期性的极转技术制作准速度匹配型电／光调制器，并以这种调制器产生超宽边带光谱的结果。电光晶体ＬｉＴａＯ３的极性分布周期的反转之后，在１６．２５ＧＨｚ的调制频率下，实现了微波与光波的准速度匹配，可以不局限于调制频率的高低，从而在增加相互作用长度的前提下充分提高调效率，调制度已达到５７ｒａｄ，产生的宽边带光谱的半值全宽为１．８５ＴＨｚ。     

温度对中心对称光折变稳态暗孤子演化的影响

为了得到温度对中心对称光折变晶体中空间暗孤子影响的结果,数值研究了中心对称光折变暗孤子动态演化的温度特性。结果表明,孤子强度包络演化强烈地依赖于晶体的温度和介电常数的温度特性。在290-320K的温度变化范围内,暗孤子的宽度随温度的增加而变大,孤子的峰值强度随温度的增加而变小。在300K的温度下,中心对称光折变介质中可以形成稳定的暗空间孤子,当温度从300K升高或降低时,孤子将克服较小的扰动而保持稳定的传播。通过调整温度可以改变孤子的空间形态。     

新型磁光调制器

介绍一种新型结构的磁光调制器。这种磁光调制器的显著优点是减小了磁光材料的温升, 从而减小了因温度效应引起的测量偏移。偏振角测量的实验表明, 其分辨力可达3.3×10- 7rad, 长期稳定性偏差为1.7×10- 6 rad