抗偏振温度变动的聚酰亚胺波导宽带耦合器

提出了一种适合于宽带光波导耦合器的抗偏振变动、抗温度变动的优化设计理论和方法。使用该理论和方法 ,在 14 90～ 16 10nm带域上 ,对氟化聚酰亚胺光波导做了 3dB耦合器的消偏振和温度依存设计。器件经三维波束传播法 (BPM)模拟运行验证 ,结果表明 ,12 0nm带宽上 ,在 - 10～ 4 0℃的环境下 ,两个正交偏振态均实现了(5 0± 0 .8) %功率输出比的良好特性     

含氟聚酰亚胺光波导120 nm宽带耦合器的抗温度变动设计

提出一种适合于宽带光波导耦合器的抗温度变动的优化设计理论和方法。使用该理论和方法 ,在 1490～16 10nm带域上 ,对含氟聚酰亚胺光波导做了宽带光波导 3dB耦合器的抗温度变动设计。器件经三维波束传播法模拟运行验证 ,结果表明 ,在 12 0nm带宽上 ,从零下 10℃至零上 40℃的温度变动中 ,器件实现了 ( 0 .5 0 0± 0 .0 0 7)功率输出比的良好特性。同时报道了含氟聚酰亚胺薄膜波导的制备工艺及其温度特性和色散特性的测试。     

对偏振变动和膜厚变动脱敏的高分子波导宽带耦合器

针对高分子光波导制造工艺中波导芯厚度的均匀性难以控制,以及材料较大的折射率各向异性引起的偏振态依赖性的实际问题,提出了采用抗波导芯厚度误差、抗偏振变动的宽带波导耦合器回路结构的解决方案,并给出了优化设计的理论和方法.在实测了含氟聚酰亚胺薄膜的色散特性的基础上,采用该方法做了中心波长为1550 nm、带宽为120 nm的3 dB含氟聚酰亚胺波导耦合器设计.该器件的三维BPM仿真运行结果表明,在上述带宽上,波导芯厚度变动在7～8 μm的范围内,两个正交偏振态均可实现(50±1.0)% 功率输出比的良好特性.     

波导厚度变动、偏振变动以及折射率变动脱敏高分子宽带耦合器设计

针对高分子光波导在制造工艺中波导芯厚度难以控制、芯层和包层的折射率差变动时的随机性以及材料各向异性引起的偏振态依赖性等实际问题,提出了采用抗波导芯厚度误差、抗折射率差变动和抗偏振变动的宽带波导耦合器回路结构的解决方案,给出了设计的理论和方法。在实测数据的基础上,进行了带宽为120nm的3dB氟化聚酰亚胺波导耦合器设计。由该器件的三维BPM仿真结果表明,在上述带宽上,波导芯厚度的变动范围为7～8μm、相对折射率差变动范围为0 24%～0.30%,两个正交偏振态都具有(50±2.0)%功率输出比的良好特性。     

仅有相邻波导耦合的定向耦合器的一般解法

应用切比雪夫多项式 ,求得了仅有相邻波导耦合的 (N +1)× (N +1)定向耦合器在弱耦合、无损耗和忽略正交偏振模场分量间耦合的情形下波导耦合方程的通解。列出线形排列 2× 2 ,3× 3,4× 4定向耦合器的解的表达式 ,并对环形排列 3× 3定向耦合器的解作了较详细的分析     

偏振脱敏高隔离度高分子波导分波器设计

提出了一种新的高分子波导分波器结构,用以改善波长串扰以及偏振变动、波长带宽等引起的劣化影响.主要技术特征是采用两支参量不同的波导来构成非对称定向耦合器.报告了用非对称定向耦合器构成的马赫-泽德尔干涉型波导分波器的结构特点、基本工作原理和光学特性,详细讨论了器件的设计原理和器件性能优化的处理方法.采用三维波束传播法做了仿真验证,结果表明,该器件在1 550±5 nm和1 310±5 nm的波长带域上、对两个正交偏振态均实现了串扰小于－40 dB的高隔离度分波特性.     

含氟聚酰亚胺波导波长分离耦合器优化设计

提出并采用统计优化的设计方法解决含氟聚酰亚胺波导波长交叉分离耦合器的偏振态变动的影响.在实测了含氟聚酰亚胺的色散和双折射特性的基础上,优化设计了40路波长信道、1550 nm中心波长、0.8 nm波长间隔的抗偏振变动的波长交叉分离耦合器.数值模拟显示:波长周期偏移小于0.1 nm,1 dB带宽为0.5 nm,3 dB带宽为0.8 nm,串扰小于－30 dB,偏振变动导致的波长漂移小于0.08 nm.     

聚合物填充的狭缝波导定向耦合器的数值分析(英文)

利用亥姆霍兹方程和有限差分法,给出一种用于分析聚合物SU-8填充的双狭缝波导定向耦合特性的数值方法,推导出双耦合狭缝波导模式特性的特征方程,并做了离散化和稀疏化处理,得到耦合波导的模式场分布和有效折射率.通过求解最高阶偶对称和最高阶奇对称模式的有效折射率,得到TE和TM偏振态下定向耦合器的耦合长度.数值分析结果表明,当耦合间距小于800nm时,耦合长度小于100μm.利用椭偏仪测得狭缝波导各层材料的光学参数随工作波长的色散关系,研究分析了双狭缝波导耦合长度和模式损耗的色散特性.分析显示,随着工作波长的增大,两种偏振模式下的耦合长度均减小,且TM模式下的耦合长度大于TE模式下的耦合长度,当工作波长为1 550nm时,二者分别为28.2和26.2μm(两狭缝波导间的耦合间距为0.5μm时).同时,模式损耗也随波长的增大而减小,且TE模式损耗大于TM模式损耗,当工作波长为1 550nm时,TE及TM模式的振幅衰减系数分别为5.65和3.16dB/cm.     

基于LiNbO_3的长周期波导光栅可调谐耦合器的设计

设计了一种基于LiNbO_3的长周期波导光栅可调谐耦合器.该耦合器利用长周期光栅的独有特性将输入波导的导模经包层模耦合至输出波导导模.由于LiNbO_3的电光效应,波导光栅芯层与包层的有效折射率随外加电压变化,从而耦合器的谐振波长及耦合效率可由外加电压调谐.分析了光栅周期与耦合器的长度对耦合器带宽和耦合效率调谐范围的影响,以及波导尺寸对谐振波长调谐灵敏度的影响.结果表明光栅周期越短,耦合器长度越长,则耦合器的带宽越窄,耦合效率调谐范围也越大.此外,谐振波长调谐灵敏度随波导宽度的增加而减小,而波导厚度对谐振波长调谐灵敏度的影响可以忽略.对光栅周期为94μm、长度为3.52cm的耦合器进行仿真,结果表明,谐振波长灵敏度为26.2pm/V,3dB带宽可达4.5nm,当外加电压从0变化到200V时,谐振波长变化5.24nm,耦合效率可在1到0.15之间进行调谐.     

光纤通信光开关的物理基础(续)

3.2　定向耦合器电光开关定向耦合器电光开关是在电光材料 (如L i Nb O3、化合物半导体、有机聚合物 )的衬底上制作 1对条形波导和 1对电极构成 ,如图 5所示 .当不加电压时 ,它是 1个具有 2条波导和 4个端口的定向耦合器 .一般称 1 -3和 2 -4为直通臂 ,1 -4和 2 -3为交叉臂 .图 5　定向耦合器型光开关假设两波导的耦合较弱 ,各自保持独立存在时的场分布和传输系数 ,耦合的影响只表现在场的振幅随耦合长度的变化 .设两波导中的复数振幅分别为 E1(z)和 E2 (z) ,相位常量是β1和 β2 ,其变化规律可用一阶微分方程组表示 [3]d E1(z)dz =-ik12…     

GaAs非对称X结波导混合耦合器的研究

本文报道了ＧａＡｓ非对称Ｘ结波导耦合器的工作原理。该器件制作在ｎ＾－／ｎ＾＋ＧａＡｓ外延材料上。文中采用有效折射率法分析了这个耦合器的分离角、波导脊高及其两个非对称波导传播常数差之间的关系。器件在λ＝１．１５μｍ下测量，得到了小于－２．９ｄＢ的分光性能和小于－２０ｄＢ的串音比。     

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     

二极管面阵侧泵浦Nd:YAG双板条激光器

 叙述了二极管面阵侧泵浦双板条耦合单横模 Q 开关激光器的研制。泵浦源为二极管面阵激光器,使用梯形波导板耦合系统,耦合效率达90%,谐振腔为凸凹腔,全反射镜的曲率半径为 3.0m的凹面镜,输出镜为曲率半径3.0m的可变反射率超高斯镜。激光器在 100Hz 重复频率下,输出单脉冲能量18.23mJ,脉宽为15.25ns,光束质量M²<1.5具有平顶分布的超高斯光束。     

棱镜-漏波导耦合器的理论分析

根据多光束干涉原理,理论上分析了棱镜-漏波导耦合器,且与棱镜-波导耦合器作了比较,给出正确使用这两种耦合器的判据.分析结果表明,在强耦合条件下,棱镜-漏波导耦合器可用于薄膜参数测量和光波导输入-输出耦合;对于弱耦合,本文的结果与Tien和Ulrich的理论一致.     

光波导滤波器的理论与最优化设计

本文提出一种新颖光波导滤波器结构,分析其设计理论,并进行最优化设计.该设计的计算方法简便,且可推广到多种介质波导构成的滤波器.其精确度优于通常的等效介电常数法(EDC法).     

Short-length and broadband mismatched optical couplers with tapered Hamming function for C- and L-band

Mismatched optical couplers with variable widths of waveguide tapered by Hamming function are numerically investigated in the demand of short-length, broadband, and low crosstalk. We used global search algorithm and beam propagation method to seek optimal structure parameters of coupling waveguide. The coupler length is 3.6 mm within the C+L-band (1.53-1.61 μm) for variable widths of waveguide at crosstalk level of −35 dB. Comparison with constant width of waveguide, the constant width of waveguide has a coupler length of 4.4 mm and can only achieve −20 dB of crosstalk within the C-band (1.53-1.565 μm). Obviously, the waveguide with variable widths has the advantage over constant width for the demand of short-length, bandwidth, and low-crosstalk.     

制备波导光栅的相位掩膜技术

制备波导光栅的相位掩膜技术＊马少杰李燕徐迈林久令（中国科学院长春物理研究所，长春１３００２１）（中国科学院激发态物理开放研究实验室，长春１３００２１）关键词光波导，光栅耦合器，全息光栅自从７０年Ｄａｋｓｓ等人首次报道了集成光波导光栅器件以来［１］，波...     

Effect of coherence property of incident light on prism waveguide coupling

The accurate reflection coefficient of prism waveguide coupler that takes coherence property of incident light into account is obtained at first. Based on the reflection coefficient, the effect of coherence property of incident light on prism coupling is discussed in this work. It is shown that extra damping in waveguide caused by the coherence property is larger for high-order resonant mode than that for low-order mode. For 100 fs Gaussian pulses incidence, the reflected spectra at different resonant modes are obtained theoretically and experimentally, which show that coherence property has a strong effect on prism coupling at high-order modes.     

Polarisation splitter/combiner based on an antiresonant directional coupler

The theoretical performance of a new polarisation splitter/combiner based on a directional coupler is studied using vectorial mode analysis. The device includes an efficient antiresonant mirror transparent to TM polarisation and opaque to TE polarisation. Simulations indicate a high level of TM light can be transferred from the input waveguide into the non-excited guide for coupling lengths shorter than 1 mm. In addition, coupling efficiency of 80% and extinction ratios close to 30 dB have been obtained in a not optimised device.