基于平面光波导谐振腔的可调谐光电振荡器

提出了一种基于平面光波导谐振腔的可调谐光电振荡器.该振荡器中,相位调制器串联光波导谐振腔,取代了传统系统中的强度调制器、长光纤和滤波器.由于光学谐振腔对光子频率和相位敏感,调节激光器改变输出光的波长,不仅可以调制光的强度,还可以对微波光子进行选频输出.当光子在波导腔中发生谐振时,产生很强的延时特性,可以取代传统系统中的长光纤.整个光电振荡器系统体积为长29.5cm、宽21cm、高7cm.实验中,改变0.1pm的光子波长,能够产生步长为12.535.5 MHz的调谐,调谐范围达2 GHz,且系统能够产生10 GHz的微波信号,在中心频率为10 GHz处其相位噪声为-109.7dBc/Hz@10kHz.该研究为光电振荡器的小型化和实用化提供了一种新的思路.     

Etched-Diffraction-Grating-Based Planar Waveguide Demultiplexer on Silicon-on-Insulator

An optical wavelength demultiplexer with the etched diffraction grating (EDG) on the silicon-on-insulator (SOI) material is demonstrated. Fabricated by the wet-anisotropic-etching method, 90° turning mirrors are used to bend waveguides, and the size of the EDG-based demultiplexer is minimized to only 16×2.5 mm². The crosstalk is below −16 dB. The on-chip loss is about 9.97 dB, which is composed of about 8.72 dB excess loss and 1.25 dB diffraction loss. The polarization-dependent central wavelength shift is below 0.13 nm, and the polarization-dependent loss is about 0.35 dB. The sources of the crosstalk and loss are discussed in details, and the related measures to improve the performance are also presented.     

基于平板波导的小型红外光栅光谱仪光学设计

为实现红外光谱仪器的小型化,通过分析现有小型光谱仪,提出了一种基于平板波导的小型红外光栅光谱仪的设计方法。平板波导光谱仪的小型化原理与一般的微小型光谱仪不同。在平板波导光谱仪中,光束被限制在一层薄薄的平板波导介质中传播,看起来像是整个光学系统被压扁了。在垂直于平板波导的方向上光学元件的尺寸可以做到很小,从而显著减小光学系统的尺寸。该系统的设计可分为Czerny-Turner结构设计、波导结构设计。先根据像差理论设计Czerny-Turner结构,目标是保证光谱分辨率及校正像差;然后根据几何光学理论设计波导结构,包括平板波导和两个柱面透镜,目标是压缩光束并校正像散;最后将它们输入Zemax软件中进行综合优化,以获得最优的光学系统。据此方法设计了一个平板波导红外光栅光谱仪,工作波段为8~12 μm,数值孔径为0.22,采用线阵探测器。通过Zemax软件对结果进行分析和评价,表明仪器光学系统的尺寸为130 mm×125 mm×20 mm,工作波段内光谱分辨率达到80 nm,满足设计指标要求。证明了该优化设计方法是可行的,所得系统尺寸小、性能高。     

基于系统辨识的平面光波导谐振腔滤波器仿真实验研究

分别用时域有限差分仿真算法和系统辨识算法对GaAlAs/GaAs单环谐振腔滤波器的滤波特性进行了仿真计算并进行了对比.结果表明：两种算法获得的滤波器的滤波特性基本一致,系统辨识算法比时域有限差分算法可节省一定的计算时间.以仿真模拟为基础,设计、制作了GaAlAs/GaAs平面光波导单环谐振腔滤波器.仿真计算的滤波器滤波特性与实际器件测试结果吻合较好,通带半宽约为13 nm.     

Cr: LiNbO_3 Planar Waveguide

Ｃｒ：ＬｉＮｂＯ_３ＰｌａｎａｒＷａｖｅｇｕｉｄｅ￥ＺＨＵＳｈｅｎｇｘｉａｎｇ；ＪＩＡＮＧＸｕｙａｎｇ；ＱＩＵＹｕａｎｗｕ（ＰｏｈｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２）ＷＵＹｏｎｇｊｉａｎ；ＸＵＺｈｅｎ?..     

平面光波导结构的FDTD分析

将各向异性理想匹配层(APML)吸收边界条件用于平面光波导结构的时域有限差分法(FDTD)分析中,导出了APML媒质中适用于角域和边缘的通用差分方程,并对平行介质带定向耦合器进行了数值模拟和验证,所得数值解与解析解非常一致.该方法可用于任意复杂结构的平面光波导的计算机辅助设计与分析.     

平面弯曲波导耦合器的特性分析

根据耦合模理论和弯曲波导耦合器的结构特点,对平面弯曲波导耦合器的特性进行了分析,结果表明弯曲波导耦合器的弯曲半径和最小间距两个可调变量,增加了波导器件设计的灵活性;同时由于等效耦合长度的调制作用使得弯曲波导耦合器在波分复用/解复用中比平行直波导耦合器具有更大的复用带宽;分析了弯曲半径和最小间距对弯曲波导耦合器复用带宽的影响,为实际波导器件的设计制作提供了一定的理论依据.     

Eigenwaves of a Planar Two-Layer Chiral-Ferrite Waveguide

A dispersion equation for the eigenwaves of a metallized two-layer waveguide with chiral and ferrite layers is obtained. The dispersion characteristics of this structure are analyzed.     

Channeling of Neutrons in a Planar Waveguide

The propagation of neutrons in the middle layer of a planar waveguide in the form of a three-layer thin film has been investigated. The microbeam from the end face of the film has been registered. The neutron channeling length has been measured as a function of the thickness of the upper waveguide layer and the resonance order. The experimental data have been compared with theoretical results.     

平面波导衍射特性分析

从电磁波的瑞利－索末菲标量衍射积分公式出发，利用罗兰圆结构特殊的光学性能，在平面坐标系中简化标量衍射积分公式，推导出横截面折射率阶跃分布的平面波导端口衍射场分布的计算公式，并导出常用的对称结构介质平面波导和金属平面波导端口衍射场的空间频谱，阐明平面波导端口衍射场就是驻波衍射场的本质。     

平板波导谐振腔耦合损失的厄米高斯展开分析法

平板波导内的场按自由空间传播的厄米高斯函数展开，计算了平板波导谐振腔的耦合损失，给出了平板波导中ＥＨ１１模的耦合损失与球镜的曲率及位置的关系。结果表明存在两种特定的结构使耦合损失最小。     

耦合角度对平面波导叠加型光栅解波分复用性能的影响

利用玻璃材料的光敏性可在平面波导中制作出具有解波分复用功能的叠加型光栅,根据耦合模理论对这种平面波导叠加型光栅的解波分复用特性进行研究,发现了入射角度通过改变耦合系数会对光栅的反射率和带宽产生影响：当入射角度较大时,单个光栅的反射率虽稍有增大,但带宽变宽;而在入射角度较小时尽管其反射率稍有下降,但带宽却显著变窄.因此在光栅设计时必须综合考虑反射率和带宽的要求以获得更好的解波分复用性能.     

Channeling of Neutrons in a Nonmagnetic Planar Waveguide

Journal of Experimental and Theoretical Physics - The propagation of neutrons in the middle layer of a planar waveguide, which is a three-layer thin film, has been studied. Neutrons emitted from...     

Analysis of Planar Dielectric Waveguide with Chiral Cladding

The propagation characteristics of a planar waveguide with chiral media filled in the cladding are presented. The effect of chirality on cutoff, dispersion and field distribution of the waveguide are studied. The results show that the cladding chirality may lead to a single-mode operation in the planar waveguide.     

Integrated Planar Waveguide Demultiplexers for High-Density WDM Applications

A review is presented of state-of-the-art optical planar waveguide demultiplexers (DEMUXes), that is, phasars (arrayed waveguide) and etched grating devices designed for high-density (narrow channel spacing) wavelength division multiplexing (WDM) systems. Their advantages and disadvantages are discussed in comparison with other techniques for demultiplexing WDM signals. The advances made in their performance are reviewed, and ultimate limitations, set by technological constraints, are proposed. Finally, a comparison is made of the advantages and disadvantages of etched grating as opposed to phasar planar waveguide DEMUXes.     

用转移矩阵法研究LNN型非线性平面光波导

用转移矩阵法数值分析了芯区和衬底为非线性介质、覆盖层为线性介质结构平面光波导的传播特性,包括TM的模场分布和功率与有效折射率之间关系的分析.解析地表达了模式本征方程和功率分布,对非线性介质中电场强度与介质非线性系数的关系进行了研究.计算结果表明,TM的模场分布和功率与有效折射率及介质的非线性系数有关.     

平板波导谐振腔的耦合损失和模式特征

相应于方波导或圆波导的三种低耦合损失的谐振腔结构，即平行平面、半共心、半共焦结构、计算了不同纵横比的平板波导内各种模式的耦合损失，讨论了平板波导激光器谐振腔的设计和模式特征。     

低损耗有机无机混合溶胶凝胶波导的实验研究

利用有机无机混合的溶胶凝胶方法在硅基底上制备波导薄膜.采用正硅酸四乙酯和苯基三乙氧基硅烷作为反应先驱物,利用旋涂的方法成膜,对其折射率,传输损耗以及条形波导的光刻、刻蚀特性进行了研究.测量了波导薄膜折射率随成分变化的关系.实验表明,该方法工艺简单,可以获得具有较低损耗的波导薄膜.测试得到632.8 nm波段的损耗系数为0.23 dB/cm.采用ICP刻蚀工艺获得了较为平整的条形波导.     

硅基二氧化硅光波导器件偏振特性的理论分析

从理论上分析了硅基二氧化硅光波导器件的芯区尺寸、相对折射率差、内应力和弯曲径对器件偏振特性的影响,得出结论：小折射率差的正方形波导的双折射系数小;内应力对双折射的影响比几何参数大;弯曲半径较小时,双折射系数较大,弯曲损耗也较大。