PMMA脊形光波导的设计与场分析

利用有效折射率法（EIM）理论设计了有机聚合物脊形光波导结构,并分析光波导中传输的模式场,确定出光波导结构的适宜尺寸范围。光波导结构中分别选用PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）与PDMS（聚二甲基硅氧烷）作为波导层与包层的材料,用光漂白法来实现脊形波导结构。首先利用EIM法分析脊形波导区的宽度与高度之间的关系对归一化色散曲线的影响,以及波导层与包层的折射率匹配的影响,然后又通过分析波导区传输的基模场来讨论传输的损耗问题。研究发现波导结构的脊宽与脊高之比w／d越大,其有效折射率neff越大,而此结构尺寸又需约束在一定范围内,否则将造成很大的传输损耗。     

椭偏法测试聚合物薄膜折射率的研究

针对聚合物PMMA改性光波导研制的需求,自建了一台变入射角、开放光路、适用范围更广的椭偏测试仪.通过实际测量聚合物PMMA改性薄膜,并与国内椭偏仪实测数据进行对比分析,表明本系统的实验数据更为可信.在此基础上还用本系统实测了几种常用光刻胶薄膜,通过估算和分析它们的折射率在日照前后的变化,进一步验证本系统的可行性和适应性.论文最后对此类系统设置要点进行了归纳,为系统今后的改进提供参考.     

光收发模块分立元件实现方法探讨

回顾了光收发模块的发展,分析了模块的结构、工作原理和各个主要部分的功能,有针对性地对集成设计中的元件进行了取舍,讨论以分立元件实现光收发模块的具体方案、元件选取原则,给出了模块的155M分立元件光收发一体化设计实例,分析了工作频率、分布参数对分立元件设计的影响,指出了设计中可能遇到的问题,探讨了更高速分立元件设计实现的可行性。     

反射式椭偏测试系统的全局优化算法

首先针对可变入射角的反射法消光椭偏测试系统,讨论其计算公式和求解思路,建立 了全局目标优化函数,提出一种网格优化算法,即计算中可半智能跟踪最优解的方法。利用新算法解决了求解中的多峰问题,从而可以高精度计算薄膜的折射率与厚度。开发了相关软件,处理进口椭偏仪测量的消光参数,获得了大入射角条件下SiO2 薄膜的折射率和厚度,并与其它方法的计算结果进行对比分析,发现此方法计算结果可以达到更高的精度,有利于指导微米到纳米级复杂结构和成分的薄膜光波导的性能分析。最后通过对较小入射角实测数据的分析,指出了传统理论模型在光斑干涉效应及衍射效应方面的不足。     

双波长补偿光纤M-Z干涉仪偏置相位漂移

为克服原补偿方法在某些相位点的失效,提出采用双波长法,并进行了实验验证。实验中,固定一个波长,调整另一波长直至两波长达到特定间隔,此时在任意的偏置相位下均能获得没有衰落的补偿后的信号。实验结果表明,这种新的双波长补偿方法可以适合干涉仪偏置相位任意变化的情况,可有效地克服环境温度变化等因素引起干涉仪输出信号的衰落。     

光纤隔离器隔离度偏振敏感性的实验研究

本文采用了 180°输入测量的新方法研究了光纤隔离器隔离度随着输入线偏振光偏振方向变化。并对其进行了详细的讨论与分析。研究的结果对于该类光纤隔离器的设计和测试具有一定的参考价值。     

超宽带印制矩形单极天线设计

针对超宽带通信应用,研究影响印制单极天线阻抗带宽的主要因素,设计基于微带馈电的小型化印制矩形单极天线。按照等效性原理,采用黄金分割比设计矩形振子体;通过接地面上端引入渐变梯形或凹形结构,同时调整馈入端接地面间隙,可实现印制矩形单极天线的超宽带特性。对具有渐变梯形或凹形接地面结构的微带馈电矩形印制单极天线结构进行优化,仿真结果表明,前者的阻抗带宽为2.96～17.94GHz,后者的阻抗带宽为2.9～13.3GHz,而两者的辐射方向基本保持不变。实测结果与仿真结果基本一致,达到了超宽带通信应用的要求。     

宽带双向微带天线设计

针对室内走廊或狭长街道小功率基站应用要求,采用微带结构设计了一款具有双向辐射特性的宽带线极化低剖面天线.天线辐射元为平行四边形结构,馈电点在其几何中心,通过在靠近馈点两侧开两个反对称L形槽,实现了宽带双向辐射特性.低剖面原型天线的相对带宽为5.8％,两端射方向增益约为4.3dBi,在工作频带内天线辐射场为有一定倾角的线极化.该天线结构可置于小功率基站内部,有助于减少系统体积.     

椭偏法测试聚合物薄膜折射率的研究

针对聚合物PMMA改性光波导研制的需求,自建了一台变入射角、开放光路、适用范围更广的椭偏测试仪。通过实际测量聚合物PMMA改性薄膜,并与国内椭偏仪实测数据进行对比分析,表明本系统的实验数据更为可信。在此基础上还用本系统实测了几种常用光刻胶薄膜,通过估算和分析它们的折射率在日照前后的变化, 进一步验证本系统的可行性和适应性。论文最后对此类系统设置要点进行了归纳,为系统今后的改进提供参考。     

PMMA改性聚合物薄膜的光学性能研究

利用两种聚合物合成改性手段制备了纳米颗粒SiO2掺杂PMMA溶胶,并采用旋涂法甩膜制得PMMA改性聚合物薄膜。通过分析薄膜样品在红外和可见光波长范围内的光损耗特性,优化了制备工艺,使其在提高热稳定性的同时能保证优良的光学性能。另外,还测试分析了改性PMMA薄膜在不同紫外光照条件下折射率和厚度的变化,从宏观现象与微观结构之间的关系及作用机理的角度进行了深入的理论分析。