各向同性光波导受到各向同性微扰时的严格矢量耦合模理论

从Maxwell方程出发,推导出各向同性光波导受到各向同性微扰时严格的非正交矢量耦合模理论,在耦合系数的表达式中发现不包含Wei-Ping Huang 的准矢量耦合模理论中的偏振耦合项,但在推导过程中曾出现过偏振耦合项.最后认为这是由于偏振耦合项是二阶小量,而弱导近似忽略了与之相等的二阶小量耦合项.因此,严格的矢量耦合模理论不存在该项而准矢量耦合模理论可把偏振耦合项作为修正项.     

集成光学 集成光学、波导理论

TN252 2006043277亚毫米尺度双面金属波导的超高阶模及其滤波特性研究=Research of ultrahigh-order modes in double metal-clad-ding optical waveguide with submilli meter scale[刊,中]/曹庄琪(上海交通大学物理系,导波光电子器件实验室.上海(200240)) ,陆海峰…∥光学学报.—2006 ,26(4) .—497-500利用真空溅射法在一片亚毫米尺度的光学玻璃平板两面分别镀上不同厚度的金属薄膜,构成一种超厚的双面金属包覆波导,采用自由空间耦合技术实现了这种波导中超高阶导模的激发。由于超高阶导模具有对波长特别灵敏而对偏振不灵敏的特殊性质,…     

集成光学 集成光学、波导理论

TN252 2005021201 光波导计算中全矢量-罚项有限元方法新解=Physical background of penalty method in full vector finite element method for modeling of optical waveguide[刊,中]／曹共柏 (上海微系统与信息技术所离子束开放实验室．上海 (200050))．林志浪…//量子电子学报．-2004,21(5)．- 658-664 在传统的罚项节点有限元方法的启发下,从麦克斯韦 方程组本身的物理意义出发,导出了伪模的产生源,并对     

钛扩散铌酸锂矩形波导中的双折射耦合对传播常数的影响

 从亥姆霍兹方程出发，得到了各向异性光波导在弱导近似下的耦合模理论。耦合系数包括偏振耦合项和双折射耦合项。并用马卡提里近似下的模式作为零级近似。用一级微扰法计算了折射率渐变分布的钛扩散铌酸锂矩形波导的传播常数。在给定参数的情况下，得到双折射项引起的传播常数的改变约为主微扰项的3%，因此双折射耦合对钛扩散铌酸锂矩形波导的性能影响不可忽略，这对设计和分析与它相关的光波导器件具有指导意义。     

聚合物脊形光波导TM模色散特性的偏振修正

有机聚合物脊形光波导的色散特性对聚合物光子学器件性能具有重要影响.本文利用标量变分理论计算脊形光波导的有效折射率,其用到的近似光场分布运用变分有效折射率法获得.考虑折射率分布的横向变化,基于导模满足的矢量波动方程,利用微扰法对标量变分理论所得有效折射率进行偏振修正,求得精度更高的色散特性.对聚合物多模脊形光波导基模和高阶模的色散特性进行分析,研究了波导结构参数对色散特性的影响,分析了单模波导TM、TE基模的偏振色散特性.研究结果表明,运用本征方程分析TM模的色散特性误差大,必须加以修正;而对于TE模,其误差相对较小.     

基于全矢量模式匹配法的三维弯曲波导本征模式计算

采用精确、严格的全矢量模式匹配法，计算了三维脊型弯曲波导和条形弯曲波导的本征模式，分析了模式折射率和辐射损耗随弯曲半径的变化关系.计算结果与已报道的有限差分法的结果符合很好.对文献中已报道但没有深入分析的现象给出了合理的解释.半径为50和12 μm的条形波导的计算结果表明：当波导的弯曲半径减小时，发生在分界面处的TE-TM模耦合会显著增强，这将导致弯曲波导中的模式不再是传统意义上的准TE模和准TM模，而是混合模.随着半径的减小，混合模的横向分量之间的差异会减小，当两个横向分量达到近似相等的强度时，波导的偏振相关性将会大大减小. 关键词： 导波光学 全矢量模式匹配法 微环谐振腔 光波导理论     

基于SOI的亚波长偏振分束器的研究

运用严格耦合波理论对亚波长光栅的模场分布进行讨论,通过位相匹配方程建立衍射级、光栅矢量和波导传输常数的关系,得到波导光栅实现偏振分束功能时对应的设计参数;针对布拉格反射层良好的反射特性,设计了一种亚波长偏振分束器。为了提高光栅的耦合效率,在基底增加Bragg反射层,将传统偏振分束器的透射光反射,与输入光相干叠加,满足相位匹配条件后耦合输出,使耦合效率大大增加。     

集成光学

集成光学、波导理论TN2522007021474渐变折射率条形波导泵浦耦合效率研究=Study onlaunching efficiency of graded-index optical channelwaveguide[刊,中]/赵楠(天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室.天津(300072)),杨天新…//光电子·激光.-2006,17(10).-1169-1172为研究条形波导激光器泵浦光的耦合效率,建立了耦合效率和泵浦实验间的直观联系。通过几何光学法追迹泵浦光线在波导中的传播,系统地分析了泵浦光束与波导相对位置变化对泵浦耦合效率的影响,进而确定最佳耦合条件。最后,通过实验验证了计算与…     

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.     

InGaAs/InAlAs多量子阱脊形波导及定向耦合器光波特性准矢量分析

提出了一种基于级数展开的三维准矢量束传播法(SE-QV-BPM)用以分析由InGaAs/InAlAs多量子阱构成的脊形光波导及定向耦合器.结果表明，刻蚀深度相同时，TM模比TE模在水平方向限制强，且TM模的模场在波导角上出现畸变；波导间距相同时，定向耦合器TM波的耦合长度大于TE波的耦合长度，对偏振态敏感.分析获得了浅/深刻脊形光波导承载的准矢量TE/TM基模、定向耦合器承载的TE/TM偶/奇模的模场分布及其有效折射率，模拟了光场在定向耦合器中的传输演变情况.另外，SE-QV-BPM导出矩阵小，计算效率高 关键词： 级数展开 准矢量束传播法 多量子阱 InGaAs/InAlAs     

横向应力对保偏光纤偏振耦合特性的影响

在考虑到各向同性光纤和各向异性光纤在横向应力作用下介电常量变化量差别的条件下,利用弹光效应和折射率椭球得到了外界横向应力与保偏光纤介电常量变化量的关系.采用耦合模理论分析了横向应力作用下保偏光纤偏振耦合特性,数值模拟了横向应力大小、方向以及作用长度对偏振耦合强度的影响,应力作用方向与主轴(未受外力)成45°时,光纤受扰...     

集成光学 光波导参数测试

TN2522006010417高精度光波导损耗测试系统的设计与实现=Design andi mplementation of highly precise loss measurement systemon optical waveguides[刊,中]/黄重庆(湖南理工学院物理与电子信息系.湖南,岳阳(414006)),刘靖∥光电子技术与信息.—2005,18(5).—47-50以波导耦合理论为依据,采用棱镜耦合法设计了集光电为一体的高精度波导损耗测量系统。测量以激光为光源,采用双光路法,消除了通用检测仪由于光源光强不稳定产生的误差,使得测量结果只与光强的相对变化量有关。光波出入波导均采用棱镜耦合,减少了普通测试方法因样品质量及面…     

磁光非线性光纤中光参量增益的研究

将光纤中磁光效应和非线性效应作为微扰,推导了磁光四波混频的耦合模方程.通过解析解研究了各向同性磁光非线性光纤的参量过程,并指出利用磁光耦合系数的色散特性可以实现四波混频的相位匹配.同时,采用龙格-库塔法分析了在线双折射磁光非线性光纤中,忽略费尔德常量的波长依赖性时,左旋圆偏振光参量增益的磁控特性,指出了实验中采用较高费尔德常量的非线性光纤的必要性.研究表明:1)对于低线双折射磁光非线性光纤,优化双折射大小可以获得最大的参量增益;2)根据参量增益对磁光耦合系数的单调依赖特性,适当选择光纤长度、泵浦功率以及输入导波光的偏振态,可使参量增益的磁可调范围大大提高.     

集成光学 集成光学、波导理论

TN2522006010411SiO2平面光波导的PECVD制备和膜层特性研究=PECVD deposition of silica plane waveguides and the fil mproperties[刊,中]/陈思乡(武汉理工大学机电工程学院.湖北,武汉(430070)),江征风…∥光通信研究.—2005(5).—68-70研究了等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)的光波导膜层的光学特性,论述了沉积工艺参量和退火处理对膜层性能的影响。优化工艺获得了高质量的波导膜层,成功设计制作了在1550nm中心波长损耗低于0.1dB/cm的平面光波导和阵列波导光栅(AWG)器件。图7表1参4(于晓光)TN25220060104125层非线性平板波导T…     

集成光学 光电集成与器件

TN256 2006032264光波导位相调制技术产生多波长光源=Optical waveguidephase modulation technology for generating multi-wave-length optical source[刊,中]/向端燕(上海交通大学物理系,先进光通信系统与网络国家重点实验室.上海(200240)) ,刘兰芳…∥光电工程.—2006 , 33(2) .—73-75 ,122用Matlab软件模拟分析了高频光波导电光位相调制器的输出光谱特性。实验制作了光波长1 .55μm、微波频率10 GHz的铌酸锂电光波导位相调制器;输出光谱中可清楚观察到正负三阶等频率间隔的边波带,即可实现七路光源输出,由此提出并验证了光波导位相…     

光电集成与器件

TN256 2004064289 氧化多孔硅周期性波导光栅耦合器的实验研究=Grating coupler of oxidized porous silicon[刊,中]/贾振红(新疆大学信息科学与工程学院.新疆,乌鲁木齐(830046)),涂楚辙…∥光电子·激光.—2004,15(5).—534-536 报道了用两柬相干激光在HF溶液中的多孔Si(PS)表面上干涉形成光强周期分布,通过光溶解得到了孔隙率周期变化的结构.从而制备出氧化PS周期性波导光栅。实现了辐射模与波导中传输模之间的耦合,并由外部入射光波或衍射光的方向确定了波导层的有效折射率。图3参10(于晓光)     

集成光学

集成光学、波导理论TN2522007032549质子交换LiNbO3光波导的特性研究=Study on character-istics of proton-exchanged Li NbO3optical waveguides byX-ray diffraction and infrared absorption spectroscopy[刊,中]/符运良(海南师范学院物理系.海南,海口(571158)),何猛雄…//光谱学与光谱分析.?2006,26(12).?2346-2349采用X射线衍射谱法和红外吸收光谱法对质子交换和退火质子交换Li NbO3光波导的特性进行了研究。研究结果表明,在Li NbO3晶体衬底X射线衍射主峰的左侧出现质子交换Li NbO3光波导的伴峰,则质子交换使光波导层Li1-xH…     

物理光学 光的偏振与色散

O436.3 2006031899偏振模色散前馈方案中偏振主态研究=Research on find-ing the principal state of polarization in the feed-forwardPMDcompensation scheme[刊,中]/段高燕(北京邮电大学理学院,光通信与光波技术教育部重点实验室.北京(100876)) ,张晓光…∥光电子·激光.—2006 ,17(1) .—82-85前馈偏振模色散(PMD)补偿系统中重要的一项是要精确得到链路中的偏振主态(PSP)方向。通过在实验中加入扰偏器,分别用矢量法和粒子群优化(PSO)算法来拟合实验结果得到椭球,从而用椭球法得出了主态方向。结果表明,矢量法在获得椭球要比PSO…     

基于变量变换伽辽金法光波导半矢量分析

基于变量变换伽辽金法(VTGM),建立了半矢量分析光波导本征值问题的数理模型;获得了矩形光波导、脊形光波导的本征模的模场分布及归一化传播常数,计算结果和已发表的结果非常接近.半矢量VTGM采用平面映射边界条件,避免了边界截断,又能反映模场的偏振特性,是一种较为理想的光子器件分析方法.     

集成光学 其他

TN25 2005042811 一种分析三维楔脊形光波导与光纤耦合的方法=A meth- od for analyrzing the coupling Of 3-D tapered rib waveguides with fibers[刊,中]／刘敬伟(中科院半导体所光电研究发展中心,北京(100083)),陈少武…／／物理学报,-2005, 54(1),-6-11 三维楔脊形波导和直波导的不同在于其光场都是不稳定的。分别对波导-光纤耦合、光纤-波导耦合两种情况, 将三维楔脊形波导等效为多段短的直波导,利用束传播法