二维正方各向异性碲圆柱光子晶体完全禁带中缺陷模的FDTD计算分析和设计

用FDTD方法计算了二维正方晶胞各向异性碲圆柱光子晶体的点缺陷模.为了得到TE,TM模式在完全禁带中具有相同共振频率的缺陷模,对中心点缺陷半径Rd以及中心附近对称位置的点缺陷半径Rn做了一系列微调.计算表明,TM模对于Rn的变化不敏感,而TE模随着Rn的改变出现了明显的规则的移动趋势.通过计算分析,发现对应于f=0.4的背景(R=0.3568a),当Rd=0.55a,Rn=0.26a时在完全禁带中TE和TM的缺陷模具有相同的共振频率ω0=0.2466ωe(其中ωe=2πca,a为晶格常数) 关键词： 时域有限差分法 光子晶体 缺陷模 各向异性     

高斯光束计算平板波导自由传输区远场分布及其修正

对近轴近似条件下求解亥姆霍兹方程得到的高斯光束显式传播公式做了分析，同时，基于基尔霍夫衍射理论，在菲涅耳近似的条件下给出了相应的高斯光束在远场的传播公式，在此基础上，对近轴近似条件做出了定量分析，给出了这个近似条件引入的误差，提出了一种计算高斯光束远场分布的修正方法，并采用有限差分-光束传播方法(FD-BPM)来检验各种方法的准确性。把这种修正方法应用到平面光集成波导器件，如阵列波导光栅(AWG)、蚀刻衍射光栅(EDG)等器件的设计和模拟中，可以大大降低工作的复杂性，同时可以得到精确的结果。     

二维光码分多址的地址码及干扰估计接收机

阐述了自相关旁瓣为0，互相关值小于等于1的二维光正交码(2D-OOC)的新构造方法及非同步频域跳频时域扩频二维光码分多址(2D-OCDMA)系统中的干扰估计接收机模型。二维光正交码的新构造方法以两个单极性码分别作为频域跳频模式和时域扩频模式。用作频域跳频模式的地址码是自相关旁瓣及互相关值小于等于1的一维光正交码(1D-OOC)，用作时域扩频模式的地址码其码长为素数或码长与码中任意两个非零码元的位置差值互质。将一个没有分配给任何用户并且和接收用户地址码正交的地址码用作干扰估计码来得到多用户干扰(MUI)估计值，从而得到最佳的判决门限。系统误码率(BER)的分析显示干扰估计接收机系统的性能要优于传统的接收机系统。     

刻蚀衍射光栅解复用器的偏振色散分析

介绍了一种将矩量法应用于刻蚀衍射光栅解复用器设计分析的偏振敏感型方法.通过数值分析,证明提供的方法在分析器件色散响应方面比传统的标量方法更加接近实测结果.分析了器件的偏振独立损耗和偏振色散差随入射角和衍射级的变化关系,指出器件结构参数的确定应以满足偏振色散差的实际需要为主,而在考查通道均匀性方面则应该着重考虑结构参数对偏振独立损耗特性的影响.     

大口径铜蒸气激光“黑心”的优化消除

应用遗传算法,以激光束径向光强无“黑心”的最大输出功率为目标函数,整体优化设计了百瓦量级铜蒸气激光系统的激光头以及放电电路.脉冲放电电场的趋肤效应导致“黑心”, 但可通过选择合适的激光管半径、长度以及LC电路参数等,来消除或改善“黑心”现象.同 时,激光功率也可大幅度提高. 关键词： 铜蒸气激光 黑心 遗传算法 优化     

弯曲波导之间的耦合分析

采用极坐标下的光束传播法分析了两条平行变曲波导的中心间距、曲率半径等因素对模式耦合的影响,得到了耦合长度、耦合强度随中心间距、曲率半径的变化规律,并将直波导作为变曲波导的一种特殊情况进行了分析.     

基于PCF实现稳定输出的主动锁模光纤激光器

提出了一种利用高非线性光子晶体光纤(PCF)来稳定主动锁模光纤激光器的方法,理论分析了激光器中PCF的非线性偏振旋转效应(NPR),阐明了激光器稳定的短脉冲输出机理,获得了重复率为5 GHz、脉宽为44ps的稳定短脉冲输出.本文建议的激光器能用于如光码分多址(OCDMA)通信系统等诸多领域.     

基于插值的全矢量有限差分法求解阶跃光波导本征模式

给出了一种适合求解阶跃折射率分布光波导本征模式的全矢量有限差分法.该方法充分考虑了电场分量在折射率分布跃变处的不连续性, 在拉格朗日插值的基础上得到了一种精度较高的差分格式.为了验证其有效性,对一种典型结构、折射率阶跃分布的波导作了计算,并与其它方法的结果作了比较.最后对不理想刻蚀情况做了模拟计算.     

用于SOI脊形波导的模式匹配器的设计

引入4种不同形状的模式匹配器，提高了SOI(Silicon—On—Insulator)脊形波导和单模光纤(SMF)的耦合效率。用三维束传播法(BPM)和重叠积分方法对这4种模式匹配器进行了结构设计和性能分析。结果表明，这4种模式匹配器对提高耦合效率的能力几乎相同；经过结构优化后，模式匹配器的耦合效率约提高了0．5dB；当模式匹配器长度大于800μm时，耦合效率几乎不随长度变化，因此模式匹配器长度取值应大于800μm。最后分析了封装对准中的对准精度要求。若要求附加损耗小于0．3dB，对准偏差须小于lμm。     

快速计算阵列波导光栅波导耦合系数的修正重叠积分方法

提出了一种修正的重叠积分方法用以计算阵列波导光栅(AWG)波分复用器件中光从自由传输区域到阵列波导的耦合系数,并和光束传播法(BPM)数值方法计算得到的结果做了比较通过比较分析,得出结论:当波导中心距不是太小时,用修正重叠积分这一快速方法是合适的.