双级光隔离器理论及装配误差分析

传统双级光隔离器45°装配无法达到隔离度最优化问题。从双级光隔离器的光学结构和工作原理入手,分析了双级光隔离器的插入损耗、反向隔离度,以及偏振相关损耗,使用MATLAB定量分析了双级隔离器装配存在偏转角度误差时的插入损耗和反向隔离度,为双级隔离器装配的最佳化提供了理论上应保证44°装配这一可行的保障方法。     

与偏振无关光隔离器的插入损耗和隔离度的理论分析与实验研究

在理论上用琼斯矩阵法得到了与偏振无关的Walk－off型光隔离器的插入损耗及反向隔离度的表达式，讨论了偏振分束器、法拉第旋转器、1／2波片的参数对其性能的影响。作者设计制作的光隔离器光纤到光纤的插入损耗为1.46dB，隔离度为34．2dB，外型尺寸为13×10×46mm3。     

双尾纤式多功能光隔离器研究

提出并成功研制了一种具有功能复用的新型的多功能光隔离器结构, 对其进行了传输特性性能理论分析, 分析表明, 该器件具有与单尾纤光隔离器相同的低插入损耗, 高隔离度等特性, 实验结果显示,所设计的1550 nm双通道多功能光隔离器插入损耗分别为0.28 dB和0.11 dB, 隔离度分别为55 dB和54 dB, 达到了隔离器需要满足的标准, 性能良好, 同时具有成倍降低器件制造成本的效用.     

一种新型光交错复用器的设计

提出了一种偏振光干涉型光交错复用器的新结构。其核心元件双折射模拟波片等效于双折射晶体波片，可以获得比一般双折射晶体大得多的等效双折射。该光交错复用器除了具有一般偏振光干涉型光交错复用器的稳定性好、可靠性高的特点外，特别具有隔离度更高和更容易实现各种大小频率间隔的优点。利用该结构设计了用于50GHz频率间隔波分复用信号的奇偶分离的光交错复用器，通带和阻带的平坦宽度均大于1／5周期，隔离度为～30dB。同时，对该器件在实际应用中的几个基本参量，如插入损耗、偏振相关损耗和成本等也作了分析和讨论。     

级联双折射光纤环镜滤波特性的分析

从理论上研究了级联双折射光纤环镜滤波器的滤波特性，给出加隔离器与不加隔离器两种不同结构的串联双环镜滤波器透射光强的表达式，并对于两个环镜取不同的周期比时的滤波特性进行了数值模拟和分析.得出串联环镜滤波效果与级联顺序无关，光隔离器对滤波效果不会产生影响，只是增加了插入损耗.通过级联和改变两个环镜的双折射光纤长度比，可以获得不同的滤波效果.最后给出了多个环镜直接级联后透射光强的通项表达式，通过对通项式的理论分析可以设计不同的滤波器.     

掺Bi钇铁石榴石薄膜光波导的线性双折射及消除方法

分析了光的线性双折射对磁光波导ＴＥ－ＴＭ模式转换，法拉第旋转，波导光隔离器隔离比及插入损耗的影响。研究了掺Ｂｉ钇铁石榴石薄膜光波导中的形状线性双折射，应力感生线性双折射及生长感生线性双折射的来源，特性和消除方法。     

采用菲涅尔菱体的高隔离度宽带光隔离器

报道了一种新型的宽带、高隔离度的光隔离器，采用菲涅尔菱体延迟器取代通常光隔离器中的1／4波片，使其反向光隔离度高于40dB，且在较宽波长范围内(约300nm)有效。     

采用新型棱镜的光学隔离器

在理论上分析并用实验研究了采用新型光学棱镜作起偏器、检偏器后与偏振无关的光学隔离器性能的变化。结果表明, 隔离器的反向隔离比在原来的基础上提高了将近一倍, 而正向插入损耗增加得很少。研制的光学隔离器光纤光纤的正向损耗与反向隔离比分别为－ ０．８２ ｄ Ｂ 及－ ４８．１ ｄ Ｂ。     

高功率光隔离器永磁系统的理论研究与优化

基于Halbach阵列永磁体的特点以及光隔离器对磁场的需求,设计了两种适用于高功率隔离器的永磁系统,分析了其磁场分布、磁场非均匀性对隔离度的影响,研究了磁体装配误差对磁场的影响。研究结果表明:通过引入斜向磁化永磁体,选择合适的磁化角度和磁体长度,可以提高永磁体的磁场强度,大幅度减小旋转器所需磁光晶体长度;受磁场非均匀性影响的隔离度与磁光晶体的孔径、长度以及入射激光的光斑半径有关,当晶体长度一定时,减小晶体半径和入射光的半径可以显著提高隔离度。在入射光半径为1.5mm、磁光晶体半径5mm时,对应的隔离度分别为105.8dB和45.4dB。     

基于TE-TM模变换的新型相位自补偿磁光隔离器

讨论了由45°非互易模变换器与45°互易模变换器构成波导型光隔离器时两者之间须满足的条件,并由此设计了一种新型的相位自补偿磁光隔离器. 利用全矢量有限差分光束传输法对隔离器进行仿真,得到了插入损耗为-12dB,隔离度为-34dB的结果. 关键词： 集成光学 磁光隔离器 非互易模变换器 互易模变换器     

二元微透镜阵列在密集多载波波分复用器中的应用

介绍了采用位相平衡设计法设计优化的二元微透镜阵列，并应用于工作波长为１．５３６￣１．５６４μｍ，通信间隔４ｎｍ的８通道光栅型密集波分复用器。设计并计算了二元微透镜各单元的位相结构和接收光纤端面上的衍射远场分布，最后讨论了当采用单模和多模接收光纤时，二元微透镜阵列部分引入的损耗及其在多模接收光纤中激起的基模比例。     

Compact High-performance Bulk Optical Isolator

ＣｏｍｐａｃｔＨｉｇｈ┐ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＢｕｌｋＯｐｔｉｃａｌＩｓｏｌａｔｏｒＷＡＮＧＬｉｎｄｏｕ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）...     

Lens-free in-line optical isolators

We constructed a lens-free in-line optical isolator by embedding an isolator chip in a thermally expanded core (TEC) fiber without complicated optical alignment. The chip consists of two pairs of rutile wedges and garnet plates. We fabricated the TEC fibers by heating a single-mode fiber with a 200-mum outer diameter; low loss and a spot diameter as large as 49 mum were successfully obtained. The fabricated isolator has excellent optical properties, an insertion loss of 0.45 dB, and an isolation of more than 50 dB at a 1.55-mum wavelength, which confirms the usefulness of the integration techniques.     

Optical isolator using two tandem phase modulators

We propose and demonstrate an integrated optical isolator in InP using two phase modulators in series. The phase modulators are driven with a single-frequency signal in quadrature. Theoretically there is no effect on the forward signal, and the carrier of the backward signal can be eliminated, the energy distributed to other frequencies. We achieve a carrier isolation of 11?dB and an excess insertion loss of 2.3?dB. Such an isolator can be monolithically integrated with a laser without extra materials or magnetic fields.     

Elimination of phase-matching requirement for optical waveguide isolator

A novel optical waveguide isolator based on self-phase compensated TE–TM mode conversion was proposed. In this work, the troublesome phase-match condition for the TE–TM mode conversion is eliminated without degradation on the performances. An isolator based on this mechanism is designed and simulated. An insertion loss of −0.1 dB and an isolation of −25 dB was obtained. The tolerance of fabrication and bandwidth of the isolator was also discussed.