五层MOS光波导TE模光学特性的简化分析

应用一种简化的方法对五层MOS光波导的光学特性进行了分析,给出了TE模传播常数和吸收损耗系数的近似计算公式,并结合计算结果检验了本方法及公式的精度,为实现波导中TE_0模低损耗单模传输,讨论了某些波导参量的选择.     

集成光学的进展与现状——纪念集成光学诞生二十周年

今年是集成光学诞生二十周年,本文就集成光学领域的进展与现状作一评述。重点介绍LiN_bO₃Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体和硅衬底上的器件及其集成,工艺技术以及应用。     

双面金属包覆介质波导的直接耦合方法

根据双面金属包覆介质波导的特殊性质，提出了一种新的波导耦合方法，这种技术在不用棱镜、光栅和其它元件的情况下，可使光能从金属表面直接耦合进波导。实验结果与理论预言符合得很好。     

基于集成光学的ICF脉冲整形系统

本文对基于集成光学的激光约束核聚变（ＩＣＦ）脉冲整形进行了系统研究,分析了这种新型脉冲整形技术与以往技术相比所具有的优越性能及所包含的关键技术成分,并指出了脉冲整形系统性能的影响因素     

GaAs／GaAlAs定向耦合器型行波调制器：1.设计

从理论上重点分析和研究了器件行波电极的微波特性，在半绝缘ＧａＡｓ衬底上设计了具有ｎ＾＋重掺杂外延层和共平面电极的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ定向耦合器型行波调制器，针对实验中发现的行波电极上微波的高传输损耗问题。分析了起因并提出了器件的改进设计方案，从而设计出可达到３５ＧＨｚ带宽的高速调制效应的光波导调制器。     

小型铌酸锂多功能集成光学器件

为满足小型光纤陀螺对光学器件小体积的要求,对铌酸锂多功能集成光学小型化器件的结构做了分析和优化设计。采用BPM软件分析了Y形分支波导的S形波导损耗与弯曲长度及折射率差的关系。通过调整退火质子交换的工艺参数,增加了波导对光的束缚能力;降低了小型化芯片上S形波导的弯曲损耗;去掉了原有Y形波导的输出端直波导,直接由S形弯曲波导引至输出端,在更短的芯片上得到了更长的弯曲过渡区。设计制作的芯片长度由常规的20 mm减至12.5 mm,封装后的器件长度减小到20 mm,为目前同类常规器件尺寸的2/3。设计制作的器件插入损耗典型值小于2.5 dB,全温损耗变化量小于0.2 dB。     

GaAs／GaAlAs定向耦合器型行波调制器II.实验

在理论分析设计的基础上，进行了ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ定向耦合器型波调制器试验，建立了器件行波电极微波特性的测试系统，由此系统进行实验确定器件最佳结构参数，完成器件的制作，器件采用共平面波电极，击穿电压２８Ｖ。用１．０６μｍＹＡＧ激光器进行测试，开关电压８．５Ｖ。由微波网络分析仪测试器件行波电极的微波特性，测得电极中微波与波导中光波间的速率失配小于３％，且在３０ＧＨｚ下，微波传输损耗小于３０ｄＢ表明     

蝴蝶形中空表面等离子体波导的传输特性

本文设计了一种蝴蝶形中空表面等离子体波导,并对其传输特性进行了研究.采用频域有限差分法,对这种波导所支持的基模的能流密度分布、有效折射率、传播长度和模式面积随几何参数和工作波长的变化关系进行了分析.结果表明:沿纵向的能流主要分布在由四个圆洞所构成的上下两个尖角之间的区域,且越接近尖角,沿纵向的能流越大.对中空圆洞的半径、上下两排圆洞圆心间横向距离和左右两列圆洞圆心间的纵向距离进行调节,模式的有效折射率、传播长度和模式面积也随之变化.在工作波长确定的条件下,相对于b=r/4的情况来说,当b=r/2时,上下两个尖角之间的距离较大,场与金属的相互作用较弱,有效折射率就较大,传播长度也较大.在几何参数确定的条件下,相对于λ=705.0 nm的情形来说,在λ较大时,场的分布范围较大,场与金属表面的接触面积较大,场与金属的相互作用较弱,有效折射率较小,传播距离较长.与由两个和三个空心圆柱构成芯区的表面等离子体波导相比较,蝴蝶形中空表面等离子体波导具有良好的传输特性.如果在波导结构中心填充增益介质,可以克服较大的传播损耗,因此这种蝴蝶形中空表面等离子体波导可以用于光子器件集成领域和传感器领域.     

非线性对称平板光波导TE模色散特性的近似计算

本文利用微扰法,导出了克尔型非线性对称平板光波导TE模传播常数的近似计算公式。结果表明,本文公式得到的结果与精确结果吻合得很好。     

有增益及损耗的平板波导导模的精确微扰分析

给出求含有增益层与损耗层的突变与渐变折射率剖面多层平板波导导模的微扰与解析计算公式。举例讨论了导模模式的增益（或损耗）与结构参数和偏振的关系，本文方法较求解复本征值的打靶法等简便且节省机时，对于（半导体激光器与半导体激光放大器等）实际遇到的波导结构能给出精确数值结果，并可用以分析材料的增益系数或损耗对ＴＥ和ＴＭ模式及其增益的影响等问题。     

双包层椭圆光波导解析解

解析求解了双包层椭圆光纤中的波动方程，得到了模式精确解有模式特征方程。对基模的特征方程进行了数值计算，给出了不同椭圆比下的归一化双折射和模间色散随归一化频率的变化关系曲线，并与高斯近似解的结果进行了比较。     

金属包覆有机聚合物波导色散特性的实验研究

采用角度扫描衰减全反射（ＡＴＲ）技术，对银金属膜包覆的ＤＲ－１／ＰＭＭＡ型有机聚合物波导的色散特性进行了实验研究，从各波长下衰减全反射共振吸收峰的位置和半宽度确定了波导相应模式的传播常数，实验结果与理论计算符合较好，说明银膜介电常数的虚部可作为微扰小量处理。     

最佳端部耦合技术在光波导损耗测量中的实践

探讨了最佳端部耦合技术应用中面临的若干问题,如系统损耗的标定,光路调整等等。采用标样标定法、可见光辅助、平面镜调节光电监测等技术,得到了满意的结果。     

无曲率奇点的光波导短程透镜的设计

在Ｓｏｔｔｉｎｉ等人提出的求解非球面光波导短程透镜一般解析方法的基础上，研究了卷边函数对透镜旋转母线曲率的影响。指出具有连续二阶导数的母线，可有效地消除曲率奇点，从而在理论上能够减小由于波导弯曲造成的导光损耗。基于这种观点，提出了一种新的卷边函数，求得了透镜轮廓的表达式，进而求得了透镜深度，并与Ｓｏｔｔｉｎｉ等人的解进行了比较。     

Optical design of bent rib waveguide with MOS cross-section

We provided a single-mode bent MOS-cross-section rib waveguide design with 0.9 dB/cm bending loss at 25 μm bending radius. The peak position for the TE-like mode was tuned to the gate oxide around which the maximum amount of free carriers are accumulated to optimize the free carrier dispersion effect.     

基于金属包覆磁性波导结构的磁光Bragg器件特性分析

使用金属包覆磁性波导中的磁光耦合理论分析了静磁表面波与导波光在金属／电介质／钇铁石榴石／钆镓石榴石结构中的磁光共线作用，讨论了金属覆层和斜向场对磁光模式转换效率的影响。计算表明，金属包覆波导可以提高磁光作用，通过调节金属覆层与磁性薄膜间距得到了比空气／4a铁石榴石／钆镓石榴石的传统三明治波导情形高8．7dB的模式转换效率；而同时优化偏置磁场方向和金属包覆波导参数，模式转换效率可以进一步提高5．25dB。因此，金属包覆波导可以用于提高磁光Bragg器件性能，在微波和光信息处理等方面具有广阔的应用前蒂。     

一种高品质中空金属光波导

讨论了高品质中空金属光波导的工作原理及其制作工艺，制备了以金和银作为波导材料的中空波导管，并对空芯以及充入不同透明液体的液芯波导的透光特性进行了测试，结果表明：与中空介质波导相比，中空金属波导具有光传输损耗低，透过率对波导弯曲与失调不甚敏感等优点；而液芯金属波导的透光效率与透明材料的折射系数无关。文中描述了在特定波段内“中空光纤”的原理，并报道了Ｈｅ－Ｎｅ和ＣＯ２激光在中空金壁波导传输的实验结果。     

串联双环光微谐振器的滤波特性

详细研究了串联双环光微谐振器的光带通滤波特性，给出了其通带带宽的公式，分析了出／入环光耦合系数和环间光耦合系数对通带特性的影响，计算并特别强调了滤波通带的结构特点，也分析了微环中存在的光损耗对串联双环光微谐振器的滤波特性的影响。     

非线性一维光子晶体波导光双稳

利用非线性折射率系数较大且非线性时间响应较快的CdS_xSe_1-x玻璃为材料,设计并制备了非线性一维光子晶体波导光双稳器件,该器件的折射率空间分布呈正弦形式。实验测得双稳开关的阈值功率密度为1.60×10⁵W/cm²,开关时间为63ps。采用时域有限差分方法讨论了光子晶体带隙随入射光强变化而移动的情况,随着入射光功率密度的增加,光子晶体的带隙中心向短波方向移动。同时计算了该器件的双稳特性,理论计算得到双稳开关的阈值功率密度为1.40×10⁵W/cm²,开关时间约为50ps。获得了理论与实验基本一致的结果。