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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
本文提出利用级联声光效应器和耦合回音壁模式微球腔的方案来实现非对称传输效果,并进行理论和实验验证.实验中利用加热拉锥的方式制备了两段式光纤,可同时实现声光效应的激发和回音壁模式的耦合.利用光纤中声光效应将纤芯基模中的矢量模式转换到包层高阶模式,由于基模中不同矢量模式转换包层模式的矢量模式也不同,从而产生类似双折射效果,使输出的包层模式产生偏振变化.而后通过耦合回音壁模式微腔将包层模式转换回纤芯基模.由于回音壁模式的偏振选择效果,使得相反方向入射光能量具有不同的透射特性,其传输隔离度可达17 d B.此外,对两个方向传输的透射率随偏振角度变化进行测试,测得声光效应带来的偏振变化约为80°.本文的非对称传输方案继承了声光器件响应迅速、调谐性良好的优势,同时具有全光纤结构和无工作阈值的特点,在光开关、光隔离器等场景具有重要的应用潜力.  相似文献   

2.
聚合物微环电光开关的模拟和优化   总被引:5,自引:4,他引:1  
闫欣  马春生  王现银  张大明  刘式墉 《光子学报》2008,37(12):2374-2378
利用耦合模理论、电光调制理论和微环谐振理论,提出一个完善合理的聚合物微环电光开关的器件模型,并给出了可用以分析微环谐振过程的光强传递函数,据此在谐振波长1 550 nm下对该器件进行了模拟和优化.结果表明:微环波导芯截面尺寸为1.8×1.8 μm2,波导芯与电极间的限制层厚度为1.1 μm,电极厚度为0.15 μm,微环半径为15.2 μm,微环与信道间的耦合间距为0.16 μm,光绕微环转300 圈即可形成稳定的谐振状态,此时的谐振时间约为147.4 ps.不加电压时,下信道的插入损耗约为0.8 dB,上信道的串扰约为-26 dB;当取工作电压等于19.7 V为开关电压时,上信道的插入损耗约为0.34 dB,下信道的串扰约为-20 dB.  相似文献   

3.
光纤环光谱传递函数   总被引:2,自引:0,他引:2  
杨亚培  刘永智 《光学学报》1999,19(12):639-1644
根据部分相干光理论,得到了光纤环光谱传递函数。并分析了光纤环光学长度、耦合输出系数、损耗对光纤环光谱传递函数的作用。  相似文献   

4.
提出了一种由嵌入式环谐振腔和Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪组成的新颖带通滤波器,嵌套环是在环谐振腔的基础上,引入一个类似双线耦合环谐振器的外谐振环。依据耦合模理论推导出滤波器传递函数,并分析了环的光学长度、耦合系数和内外环长度比对其影响。模拟结果证明,通过改变结构参数,滤波器的中心波长和带宽可调,中心波长在1520nm~1600nm波段任意可调,带宽调整范围可达0.2nm~102nm。且保持输出波形有较高的平坦度和较低的旁瓣,可满足通信系统宽带及超窄带带通滤波器的设计要求。  相似文献   

5.
利用耦合模理论、电光调制理论和微环谐振理论,提出一个聚合物串联耦合双环电光开关器件模型,在1.55 μm谐振波长下对该器件进行了模拟和优化.结果为:微环波导芯截面尺寸为1.6×1.6 μm2,波导芯与电极间的限制层厚度为1.6 μm,电极厚度为0.15 μm,微环半径为15.2 μm,微环与信道间的耦合间距为0.14 μm,微环与微环间的耦合间距为0.6 μm,输出光谱的3 dB带宽约为0.06 nm,开关电压约为6 V左右,插入损耗约为2.2 dB,串扰约为-20 dB.所设计的双环电光开关较单环型电光开关不仅输出光谱更加平坦陡峭,非谐振光更弱,而且开关电压更低.  相似文献   

6.
丁浩  陈新之 《光学学报》1992,12(8):36-741
本文根据非正交模理论导出了描述光栅作用下双波导间反向耦合的耦合模方程组.通过数值计算对这种结构的反向耦合特性进行了初探,并同光栅作用下单波导反向耦合特性作了比较.  相似文献   

7.
乐孜纯  李锐  胡劲华  董文 《光学学报》2011,(12):144-150
垂直耦合结构纳米微环谐振器是光子集成电路的重要组成单元.主要研究了与其实际制作相关的工艺失准问题.针对高折射率差波导材料垂直耦合结构纳米微环谐振器,先用耦合模理论解析方法研究了耦合系数与直波导和微环波导耦合层厚度d以及横向偏移量△之间的关系,为三维时域有限差分法(3D-FDTD)的精确数值计算确定了模拟范围.之后结合解...  相似文献   

8.
设计了一种基于TiO2介质的全介质电磁诱导透明超表面模型,该结构由两根十字垂直交叉的介质棒和四个介质方块组成.在入射电磁场的作用下,介质棒中直接被入射电磁场激励的米氏电谐振通过相互耦合作用激发了介质方块中的磁共振,并产生谐振模之间的相消干涉,从而产生了类电磁诱导透明现象.利用电磁仿真软件和双谐振子耦合模理论,模拟计算和定量分析了类电磁诱导透明效应,结果表明:在电磁波正入射下,该结构在0.552THz处产生一透射率接近96%的透明窗口.由于其结构单元具有4度旋转对称性和多个暗模谐振元素,使得诱导透明效应出现较宽频带且呈现出对入射电场极化方向不敏感的特性.  相似文献   

9.
万婷  程栋  张翰达  陈长水 《物理学报》2022,(11):198-204
通过近似类比原子绝热布居理论,建立了基于KTP晶体的斯塔克啁啾快速绝热通道理论的波长转换模型,系统研究了晶体耦合调制中的耦合迟延参数和宽度参数、泵浦强度、温度、入射波长等因素对转换效率的影响.结果表明在KTP晶体中能实现入射光能量到出射光能量近乎完全的转换,同时转换过程中中间光能量保持极低.离最优晶体耦合调制参数越远,转换效率越低.转换效率先随泵浦强度的增大不断增大,当转换效率达到最大值,增大泵浦强度对转换效率几乎无影响.温度和入射波长的变化对转换效率影响较小.研究结果表明基于KTP晶体的斯塔克啁啾快速绝热通道理论的波长转换具有很好的鲁棒性.该研究可为紫外到中红外光源的获取以及光子器件的制造提供理论依据.  相似文献   

10.
李欣  王禄娜  郭士亮  李志全  杨明 《物理学报》2014,63(15):154209-154209
本文提出了一种基于U形波导耦合单微环结构的新型SOI(绝缘体上硅)温度传感器.温度变化引起感温部位有效折射率和长度变化,导致传感器的输出光谱发生漂移.根据传输矩阵法和耦合模理论,设计了新型传感器模型,并且分析了感温部位不同时系统输出光谱特性.结果表明:当U形波导耦合单微环整体结构感温时,输出光谱无伪模,消光比达到31 dB,可作为最佳感温元件.相比于传统的双直波导耦合单微环结构,当U形波导的两个耦合点间的距离为微环周长的整数倍数时,FSR(自由光谱范围)可加倍至56 nm,灵敏度提高到89.2 pm/?C,测量范围为298—720 K,实现了SOI微环谐振器的高温测量.  相似文献   

11.
A novel microring resonator accelerometer is proposed. It is realized by a suspended straight waveguide coupled with a microring resonator. Under the external acceleration, the coupling coefficient is a function of gap spacing between the two waveguides. The mathematical model of the sensing element is established. Both the finite element method and coupled mode theory are adopted to analyze and optimize the proposed structure. Simulation results show that the mechanical sensitivity is 0.015 μm/g with the working frequency below 500 Hz and cross-axis sensitivity less than 0.001%, which is promising in seismic related applications.  相似文献   

12.
一种带有U形波导的交叉信道单微环电光开关   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张鑫  李志全  童凯 《物理学报》2014,63(9):94207-094207
本文利用耦合模理论,电光调制理论和传输矩阵法,提出了一个带有U形波导的交叉信道单微环电光开关的器件模型,并在谐振波长为1561 nm的情况下对该器件进行了仿真计算.结果表明,该电光开关的开关电压约为400 V,串扰小于-30 dB,插入损耗小于4 dB,开关时间仅为5.4 ps,其中微环上的上升和下降时间仅为0.32 ps.此外,该电光开关由单刀双掷开关控制,通过在微环和U形波导上加载驱动电压可实现三种开关状态,不仅可以实现光信号在两条输出信道的选择,还可以使两条信道同时有光信号输出.  相似文献   

13.
Abstract

In terms of the coupled mode theory, formulas of the transfer function and the output power gain are presented for an Er3+/Yb3+ co-doped parallel-cascaded double microring resonator. Around the pump wavelength of 0.98 μm and the central signal wavelength of 1.55 μm, analysis is performed for the dependence of the output power gain on the pump power, signal power, dopant concentration, amplitude coupling ratio, and ring spacing. The results show that the output power gain of this device is much larger than that of the Er3+/Yb3+ co-doped waveguide amplifier with identical waveguide lengths. In the case of the amplitude coupling ratio κ = 0.064, ring spacing L2 = 10π R, pump power Pp0 = 8 mW, signal power Ps0 = 37.2 μW, Er3+ ion concentration NEr = 1 × 26 m?3, and Yb3+ ion concentration NYb = 3 × 27 m?3, the device can produce higher signal power gain from 11.9 dB even up to 70 dB.  相似文献   

14.
We study the nonlinear phase response of a microring resonator coupled to a bus waveguide and the use of this nonlinear phase shift to store information in the microring resonator and enhance the switching characteristics of a Mach-Zehnder interferometer (MZI). By introducing coupling between adjacent microring resonators, the switching characteristics of the MZI can be exponentially enhanced as a function of the number of microring resonators, when compared to the linear enhancement for uncoupled resonators. With only a few moderate-finesse microring resonators, the switching power can be reduced to attowatt level, allowing for photonic switching devices that operate at single-photon level in ordinary optical waveguides.   相似文献   

15.
设计了基于硅基槽波导的微环谐振型单纤三向滤波器。基于电磁场理论得到了二维情形下的硅基槽波导的模场及有效折射率随波长的变化关系,在此基础上,利用硅基槽微环谐振腔谐振波长与微环半径的关系,优化得到了可将1490nm和1550nm两个下载波长分开的谐振环半径,并同时将1310nm波长上传,三个波长信号从不同端口输出,成功地实现了三向器滤波功能。利用传递函数法模拟了所设计的硅基槽微环谐振型三向滤波器的输出光谱,结果显示其串扰可低至-16.9dB。  相似文献   

16.
We propose and demonstrate directed optical digital logic function which can perform several logic gates using a single microring resonator. The mode operations achieved are logic buffer, inverter, AND, NAND, OR and NOR operations. Numerical simulations, in order to analyze its static as well as dynamic responses, are carried out. In addition, we also present the fundamental numerical principles used by the simulation software in order to fully justify the simulation results. These principles are divided into three components, structure based free carrier distribution principles, change in refractive index of the waveguide and the scattering analysis on the microring resonator coupling region.  相似文献   

17.
In terms of the coupled mode theory and transfer matrix technique, novel formulas of the amplitude coupling ratios and transfer functions are presented for a series-coupled microring resonator (MRR) array. By using these formulas, parameters are optimized, and transmission characteristics including the transmission spectrum and the insertion loss are analyzed for a SiN/SiO2 series-coupled MRR array on Si substrate. The box-like spectral response is successfully obtained owing to the proper selection of the amplitude coupling ratio between the channel and the ring, and that between adjacent rings, as well as the number of series-coupled rings.  相似文献   

18.
In terms of the coupled mode theory and transfer matrix technique, novel formulas of the amplitude coupling ratio and transfer functions are presented for a parallel-cascaded microring resonator array (PCMRR). By using these formulas, effects of structural parameters, especially the ring spacing, on the spectral response are analyzed for this kind of polymer device. The box-like spectral response is successfully obtained due to the proper selection of the ring spacing, amplitude coupling ratio and the number of rings.  相似文献   

19.
传输矩阵法分析微环谐振器阵列传输特性   总被引:2,自引:1,他引:2  
张小贝  黄德修  洪伟  张新亮 《光学学报》2007,27(9):1585-1592
微环谐振器可用作未来高密度、超大规模集成光路的基本构件,其重要发展方向之一是多环化、阵列化,微环谐振器阵列近来成为研究的热点。基于定向耦合器、环形谐振腔、直波导腔的基本单元传输矩阵,建立了用于分析微环谐振器阵列传输特性的传输矩阵模型。讨论了列间距对传输特性的影响,并数值模拟了不同尺度的奇数行和偶数行情况下谐振器阵列的传输特性。结合此传输矩阵模型,讨论了通过改变微环谐振器阵列的尺度以及耦合系数以实现滤波特性改善的方案。最后数值研究了最小尺度微环谐振器阵列传输特性与腔间耦合系数的关系。  相似文献   

20.
利用耦合模理论、电光调制理论和微环谐振理论,提出了一个完善合理的聚合物微环谐振器电光开关阵列模型.该器件由1条水平信道、N条竖直信道和N个微环构成,在微环上施加不同方式的驱动电压,可以实现N+1条信道的开关功能.以1×8信道结构为例,在1 550 nm谐振波长下对该器件进行了优化设计和模拟分析.其结果是:微环波导芯的截面尺寸为1.7×1.7 μm2,波导芯与电极间的缓冲层厚度为2.5 μm,电极厚度为0.2 μm,微环半径为13.76 μm,微环与信道间的耦合间距为0.14 μm,输出光谱的3 dB带宽约为0.05 nm,开关电压约为12.6 V,插入损耗约为0.67~1.26 dB,串扰小于-20 dB,开关时间约为11.35 ps.  相似文献   

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