平板波导的非线性耦合

给出了两个平板波导耦合成的定向耦合器,当两波导的间隙为克尔型非线性人质时耦合系数与导波功率的关系的计算公式与计算步骤,给出了耦合区为自聚焦介质及自散焦介质两情况的计算实例,并对计算结果进行了讨论     

棱镜非线性波导耦合光学双稳器件

通过K/Na离子交换方法在掺CdS_xSe_1-x玻璃表面制成单模光波导,采用三种不同的光束耦合方式观测到了棱镜非线性波导耦合本征光学双稳态。     

光子晶体耦合腔光波导慢光结构特性研究

研究了用于光缓存的光子晶体耦合腔光波导的结构对慢光传输特性的影响.详细讨论了微腔间距关于波导禁带、导模带宽、导模传输群速度的具体关系.计算发现,随着微腔之间距离的增加导模显著平坦化,群速度急剧减小.当相邻微腔之间距离为7个晶格常数时,获得了小于2×10~(-4)c的超小群速度.通过长度为13.23 μm的7×7超胞构成的光子晶体耦合腔光波导,产生的最大光延迟超过了400 ps,这比相同长度传统光波导产生光延迟大四个数量级.     

棱镜非线性波导耦合光学双稳理论

利用菲涅耳公式计算了棱镜非线性光波导耦合.从理论上分析了该双稳器件的调制和反馈特性,模拟出不同偏置角的光学双稳曲线,能定量地分析双稳最小偏置角,双稳阈值功率等.     

椭圆柱微腔光子晶体耦合腔波导的慢光特性研究

采用大介质柱和椭圆介质柱环绕微腔结构构成光子晶体耦合腔光波导(PC-CROW),在获得慢光的同时,其缓存特性也获得了提高。当普通介质柱半径为0.25a(a为光子晶体晶格常数),环绕微腔圆形大介质柱半径为0.35a时,得到小于2.37×10-4c(c为真空中的光速)的导模群速度,这比均匀介质柱微腔波导的最大群速度减小了一个数量级,存储容量也有所下降;考虑到缓存性能,为了进一步改善PC-CROW的慢光性能和缓存特性,将环绕微腔大介质柱椭圆化,在椭圆长轴为0.42a,短轴为0.20a时,获得导模群速度小于2.3053×10-4c,存储容量达到9.8214 bit,品质因子Q也达到了最大值3575.1。     

基于环形微腔的多频段三角晶格光子晶体耦合腔波导光学传输特性

本文理论研究了近红外波段硅基三角晶格光子晶体环形微腔的光场局域特性,通过将微腔在空间周期性排列组成耦合腔光波导,研究了多个导带区域内光束传输时的群速度,最大和最小值分别为0.0028c和0.00028c.将环形微腔在垂直于光传输方向上进行交错排列,通过改变相邻微腔之间的耦合区域,可以大幅降低多频段范围内光束在耦合腔波导中传输时群速度之间的差异,并提高部分频段的透过率数值.在不改变介质柱半径条件下,通过去掉三角晶格光子晶体中距中心介质柱距离分别为2a和√3a的六个介质柱构成了两种微腔,研究了两种微腔所支持的谐振波长之间的差异,在此基础上构造了两种耦合腔波导,进而将这两种耦合腔光波导与W1型输入/输出波导相连,最终实现了在多个不同频率范围内降低群速度的同时实现频段选择和频段分束功能,其导模群速度可降低到0.00047c.     

微腔旋转对耦合腔光波导群速度的影响

本文利用多重散射方法和时域有限差分方法,理论研究了微腔旋转对二维正方晶格光子晶体耦合腔光波导群速度的影响.研究结果表明,通过旋转微腔可以造成传播模的模式分裂,从而实现群速度的降低.当微腔旋转角度为45°时,传播模的群速度最小,两个传播模的群速度分别达到了0.0016倍和0.0009倍于真空光速,与微腔未旋转时相比降低了一个数量级.上述两种传播模群速度的差别是由传播模的空间对称性决定的. 关键词： 二维光子晶体 耦合腔光波导 群速度     

平行耦合腔波导对半导体激光器谱线宽度的控制作用

本文详细分析了平行耦合腔波导对谱线增宽因子的作用,得出在弱耦合和两腔内涨落互不相关的条件下,可以调节波导参数使增宽因子趋于零,从而使谱线宽度降低一个数量级以上,并讨论了耦合腔波导结构的近场和远场分布以及同相和反相模式的选择过程. 关键词：     

耦合腔光子晶体慢光波导结构

在单线缺陷结构中引入两个附加的相邻介质柱,构成一种新型的光子晶体耦合腔波导结构.通过平面波展开法对波导结构的的慢光特性进行了仿真分析,研究了平移线缺陷上下两侧介质柱,以及改变腔体的长度对器件色散特性和群速度的影响.结果表明:与平移缺陷上下两侧介质柱相比,通过改变腔体的长度,不仅可将光群速度低到0.03c(c为真空下的光速),而且器件的有效波长范围接近20nm.利用时域有限差分法得到波导结构的传输场分布图,研究波长的选取对入射激励光在光子晶体耦合腔波导中传输场的影响,发现结构参量优化后的光子晶体耦合腔波导仍然具有良好的传输特性.     

PPQ共轭有机聚合物平面光波导的非线性传输特性的实验研究

从实验上研究了聚苯基喹恶啉（ＰＰＱ）共轭有机物平面光波导中的飞秒光脉冲的非线性传输特性，难过研究其光波导中由于自相位调制效应而导致的光谱展宽，得到了ＰＰＱ的非线性折射率，同时表明ＰＰＱ共轭有机物平面光波导中具较大的非线性效应，有可能制作较理想的全光器件。     

Investigation of waveguide and process parameter of nonlinear optical waveguide in CdS_xSe_(1-x)doped glass

For the first time,it is experiementally verified that the index profile of K~ —Na~ ion-exchanged waveguide in CdS_xSe_(1-x)doped glass follows a second-order polynomial dis-tribution.Mode-dispersion curves have been obtained by computing simplified mode equationin WKB approximation and verified by experiment.Diffusion constant has been measured ac-curately.Technical basis is provided for the design and fabrication of all-optical switching de-vices in this kind of nonlinear waveguide.     

The study of multilayer planar optical waveguide structure with nonlinear cladding

A novel method for analyzing the multilayer and multibranch optical waveguides with nonlinear cladding is presented. This method can also be used to analyze the multiple-quantum-well (MQW) waveguide structure. Numerical simulation results show that our analyses are reasonable.     

三层非线性平面光波导TM波的精确色散关系

对于介质薄膜波导的一边或两边复盖有介电常数与光强成正比的非线性介质的三种不同结构，本文导出了三层非线性平面光波导ＴＭ波的精确色散关系。对称三层非线性平面光波导的数值计算实例与有限元法的结果完全一致。     

Modification of spontaneous emission from a five-level M-type atom in coupled cavity waveguide

We study the spontaneous emission spectrum of a five-level M-type atom driven by a microwave field, in which two upper levels are coupled by the same-coupled cavity waveguide reservoir to a lower level. The spectrum behavior presents a strong non-Lorentzian shape that originates from effective quantum interference in Markovian reservoir, in which the spectral line can be significantly enhanced and eliminated by adjusting the proper parameters of the system. However, for non-Markovian reservoir, it seems that the shape of emission spectrum is quite dependent on the geometry behavior of a coupled cavity waveguide.     

Linear and nonlinear coupling properties of a novel multicore circular dielectric waveguide

In this work we investigate the linear and nonlinear coupling properties of a novel multicore circular dielectric waveguide. The proposed device consists of a circular central core and many circular sectoral cores at the periphery, while the whole structure can be considered as a nonlinear multicore composite optical coupler. Hybrid guided modes in a circular sectoral dielectric waveguide are derived using circular harmonic expansion for the electromagnetic fields and the Point Matching Method (PMM) for the application of boundary conditions. Several cases are investigated varying some of the parameters of the geometry and the optical frequency in order to produce dispersion diagrams. In advance, the electric and magnetic field distributions for the fundamental guided modes are produced, while linear and nonlinear coupling coefficients as well as the sectoral waveguide mode effective area are derived.     

计算波导加载谐振腔谐振频率的新方法

基于边界元法,提出了一种新的简单有效的计算速调管输出系统波导加载腔的谐振频率、场分布的方法。计算了一种矩形波导加载矩形谐振腔的常见结构。利用主模TE10波激励,在波导的端口处采用推导出的Robin-type边界条件,通过扫频的方式,观测选定场点的值,极值对应系统的谐振频率。数值结果表明:波导加载谐振腔的谐振频率要低于同尺寸谐振腔的频率,谐振腔内的电场分布也受到耦合孔的影响。利用边界元法计算波导加载腔这样的半开放系统,具有实现简单、计算精确度高、数据输入少、计算时间短等优点。     

Pump induced normal mode splittings in phase conjugation in a Kerr nonlinear waveguide

Phase conjugation in a Kerr nonlinear waveguide is studied with counter-propagating normally incident pumps and a probe beam at an arbitrary angle of incidence. Detailed numerical results for the specular and phase conjugated reflectivities are obtained with full account of pump depletion. For sufficient strengths of the pump a normal mode splitting is demonstrated in both the specular and the phase conjugated reflectivities of the probe wave. The splitting is explained in terms of a simple model under undepleted pump approximation.     

酞菁铜LB薄膜复合光波导的高速双稳特性

对以有机材料酞菁铜的LB薄膜作覆盖层的K~+离子交换玻璃光波导,进行了高速光学双稳特性研究.利用比较波导的输入和输出光脉冲形状法,在532nm光波长得到开关时间为24ps的高速光学双稳特性.     

脉冲光通过非线性法布里—珀罗腔后的分岔与混沌

本文研究了脉冲光通过含非线性介质的法布里-珀罗(Fabry-Perot)腔后透射输出的分岔与混沌行为,与恒定光输入非线性法布里-珀罗腔后的分岔与混沌分析基本相符。     

S波段束流相位探测腔与偏心式波导耦合预聚束器的设计

设计了工作于S波段的波导耦合型预聚束器和束流相位探测腔。为了增加功率容量,预聚束器采用波导耦合机制代替了传统的同轴耦合环耦合,而偏心圆结构的设计能够补偿因耦合窗口的引入导致的径向电场不对称,进一步改善了强流束流品质。预聚束器设计指标与测试结果：耦合系数1.73,空载品质因数2195,腔体谐振频率的可调范围为2 854.55~2 856.9 MHz。为实现测量束流相对射频脉冲的时间,进行强流输入功率补偿,选择了能够在线进行束流相位实时测量的束流相位探测腔,采用旋转对称结构,并通过两个同轴耦合环提取束流通过时激发的感应信号,作为直线相控系统的参考信号。束流相位探测腔设计与测试结果：空载品质因数2392,3 dB带宽为2.05 MHz,腔体谐振频率的可调范围为2 805.45~2 809.45 MHz。所有器件的仿真设计与测试结果基本一致。