2×2多模干涉光开关的设计与制作

以多模干涉耦合器为主体,通过载流子注入效应所引起的折射率改变来调整二重像之间的相位差,当折射率下降所引起的相位改变达到π相位时完成开关功能。在AlGaAs/GaAs/AlGaAs外延材料上,利用两步湿法腐蚀工艺,实际制作了2×2光开关并进行了测试。测试结果表明,工作在1.55μm波段,当注入电流达到160mA时,完成了开关功能。     

1.55μm SiGe 2×3光开关

利用多模干涉效应和自由载流子等离子体色散效应设计和模拟了基于1.55μm波长的2×3 SiGe光开关.该光开关由两个单模输入端口、一个多模干涉区和三个单模输出端口构成.在多模干涉区,设有两个折射率调制区,可以利用来把从两个输入端口输入的光信号分别从三个输出端口输出.束传播法分析结果表明,该光开关的传输损耗小于1.43dB,串扰在-18～-32.8dB之间.     

GaAs 1×4光功分器的制作

本文在ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ外延材料上设计和制作了ＭＭＩ型１×４光功分器。文中首先给出器件的基本工作原理和特点,随后主要讨论器件制作中的ＧａＡｓ材料的干法刻蚀工艺,最后给出器件测试结果。     

多模干涉型集成光学器件研究进展

基于自镜像效应(SIE)的多模干涉(MMI)型集成光学器件是集成光学中具有广泛用途的重要器件。本文详细而系统地综述了近几年来MMI器在国内外的研究进展，特别是其在集成光学中的应用。     

1 ×8MMI型玻璃基光功分器的研制

针对Ag -Na 离子交换形成的渐变折射率分布,分析了多模干涉(MM I)型功分器的工作原理。在K9玻璃衬底上设计并制作了掩埋型1×8MM I功分器。测试结果表明,这种结构在具有结构紧凑、制作容差性大等优点的同时,其功分均匀性也很好,小于0.5dB。     

1 ×8MMI型玻璃基光功分器的研制

针对Ag+ - Na+离子交换形成的渐变折射率分布,分析了多模干涉(MM I)型功分器的 工作原理。在K9玻璃衬底上设计并制作了掩埋型1 ×8MM I功分器。测试结果表明,这种结构在具有结构紧凑、制作容差性大等优点的同时,其功分均匀性也很好,小于0. 5dB。     

GaAs1＊4光功分器的制作

本文在ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ外延材料上设计和制作 了ＭＭＩ型１＊４光功分器。文中首先给出器件的基本工作原理和特点,随后主要讨论器件制作中的ＧａＡｓ材料的干法刻蚀工艺,最后给出器件测试结果。     

集成光学声光光开关的研究

在集成光学声光可调谐滤波器的基础上，研制成一种偏振无关的集成光学波导型声光光开关，由于采用声光作用实现开关功能，使得开关速度可以达到微秒量级。介绍了这种集成光学波导型声光光开关的工作原理及其基本结构，并对它的插入损耗、隔离度、开关速度这三项光开关的重要性能指标进行了具体的理论分析与计算，然后对制作成的集成光学波导型声光光开关的器件样品进行了性能测试，在室内温度为20℃，入射波长为1．523μm时，测得插入损耗为4．8dB，隔离度为22．0dB。对实验与理论的误差进行了具体分析，并提出了进一步提高其性能指标的相关途径。     

超紧凑型SOI基3×3MMI波导光开关的优化设计

提出一种基于SOI材料的超紧凑型3×3 MMI波导光开关,开关仅有一个多模波导,且多模波导采用更为紧凑的双曲结构.用FD-BPM方法对其各个状态进行了模拟和分析,并对器件的结构参数进行了优化设计.结果表明,这种光开关可以成功实现任意两输入和输出通道间的开关功能,优化后的开关呈现优良的综合性能,且整个器件的尺寸小于4mm.     

渐变折射率分布MMI型光功分器的研制

以离子交换玻璃波导为例详细分析了渐变折射率分布波导中的自镜像效应,并完成了1×8渐变折射率分布MMI光功分器的设计和特性分析。在理论分析和设计的基础上完成了器件的制作,包括在国产K9光学玻璃上利用K+-Na+离子交换技术和以苯甲酸为交换源在铌酸锂基片上利用质子交换工艺分别完成1×8MMI光功分器的制作。测试表明器件基本实现了光均分功能。     

用于光纤陀螺的GaAs集成光学芯片的研究

本文研究了一种用于光纤陀螺的ＧａＡｓ集成光学芯片。该芯片由分束器，极化器，相位调制器及单模波导组成。芯片总的尺寸约２２ｍｍ×０．５ｍｍ，远小于用ＬｉＮｂＯ３制作的同类芯片。     

光纤通信用的集成光学器件

光纤通信用的集成光学器件是未来光通信网的核心器件。发达国家已研制开发了各种集成光学器件,如光调制器、光开关、光耦合器、光隔离器、光衰减器、波形尺寸转换器、分光器、滤波器等,有的产品已批量化和商品化,市场十分广阔。     

基于热光效应的1×4聚合物数字光开关

提出了基于热光型聚合物的集成有S弯曲光衰减器的1×4 Y分叉数字光开关.利用开关与光纤阵列耦合用的S弯曲,将其设计成可变光衰减器,这使得器件更紧凑,并获得低串扰和大分叉角.在小于200mW的驱动功耗下,器件串扰可低至-35dB.     

低损耗单模尾纤2×2光开关

本文报导了一种新研制的低损耗带单模尾纤的2×2光开关,工作波长1.3μm。讨论了器件工作原理,详细描述了其制作工艺和测试方法。器件插入损耗小于5dB,开关电压小于8V,消光比大于15dB。     

SOI热光4×4光开关阵列的研制

设计和制作了由5个2×2多模干涉马赫-曾德开关元组成的重排无阻塞型SOI4×4热光开关阵列.阵列的最小和最大附加损耗分别为6.6和10.4dB,阵列的串扰为-12～-19.8dB,光开关阵列的开关速度小于30μs,单个开关元的功耗大约为330mW.     

SOI热光4×4光开关阵列的研制

设计和制作了由5个2×2多模干涉马赫-曾德开关元组成的重排无阻塞型SOI 4×4热光开关阵列.阵列的最小和最大附加损耗分别为6.6和10.4dB,阵列的串扰为-12 ～-19.8dB,光开关阵列的开关速度小于30μs,单个开关元的功耗大约为330mW.     

紧缩型SOI多模干涉光开关的设计

提出了一种新的紧缩型SOI多模干涉(MMI)光开关。开关由单模输入输出波导和MMI耦合器组成。通过在多模波导区域引入调制区,利用Si的等离子色散效应(PDE)改变调制区的折射率来实现开关动作。用FD-BPM方法对开关的工作原理和性能进行了模拟与分析。结果表明,光开关良好的综合性能,而整个开关的长度只有7mm。