分段电极集成光波导电场传感器的研究

针对电磁兼容测试中对小尺寸大带宽电场传感器的需求,用x切y传iNbO3晶体的M-Z干涉仪结构, 设计并制作了一种实用的集成光波导电场传感器．器件含有10段电极,尺寸为60min×6mm×0．5 mm．在入射场强为120dBμV/m,试验结果显示传感器的3dB响应带宽为2．2GHz．     

宽带集成光波导放大器的结构设计

对带薄膜滤波器宽带集成光波导放大器的结构进行了设计,并对单程、双程与多程三种放大器结构加以比较,单程结构的特点是结构简单、制作方便,不足之处是增益不高;双程结构特点是器件的整体增益较高但制作不方便,将两者优点结合得到多程波导放大器结构,分析表明多程宽带集成光波导放大器结构是一种较理想的结构。     

LiNbO_3光波调制器的优化设计

在分析了外加电场对 LiNbO_3光波导导模作用的基础上,将外加信号引起的相移分解为理想相移和归一化相移,从而建立了一种对光波导调制器横向尺寸和纵向结构进行优化设计的新方法,并以共面波导强度调制器为例,给出了四组优化设计结果。     

1.31μmAPE光波导及其相关器件研究

利用退火质子交换技术对工作波长为１．３１μｍ的Ｘ－切、Ｙ－传ＬｉＮｂＯ３单模光波导进行了实验研究与分析；测试了不同交换时间（ｔｅ）与退火时间（ｔａ）条件下的光波导近场模光强分布曲线；通过与单模光纤模场测试比较，获得了与单模光纤模场匹配的退火质子交换（ＡＰＥ）光波导，其中光纤—波导—光纤的插入损耗最低达到３．２ｄＢ；同时利用所研制的光波导制作了相位调制器与Ｍ－Ｚ型强度调制器，并对其低频调制特性进行了测试。     

Ti:LiNbO_3 4×4光开关阵列

介绍了研制成功的全封装、带单模尾纤的 Ti:LiNbO_3 4×4光开关阵列。该阵列单元采用 BOA 型 X 波导,由六个单元集成于同一衬底上构成4×4光开关阵列。开关阵列的性能已经测定:光纤—器件—光纤的总插入损耗<10 dB,串音衰减>20 dB,开关电压≈20 V,工作波长 λ=1.3μm,3dB 带宽>500 MHz。     

一种新型低损耗1×4光分路器的设计

对新型低损耗大角度Y分支波导进行了详细的设计和优化,并用有限差分光束传播法对Y分支结构进行了验证。仿真结果表明新型的Y分支波导在大分支角度时具有非常小的损耗。最后,设计了由三个Y分支级联所构成的新型1?光分路器,仿真结果表明其具有损耗小,结构简单,且极大地减小了器件长度,有利于器件的进一步集成。     

单模光纤定向耦合器的理論分析(英文)

本文应用弯曲光波导耙合系统中的广义耦合模方程来分析弯曲单模弱导光纤耦合结构,导出了在模式间的耦合系数、非正交系数及耦合功率式,与经典的耦合模理论相比较,本文提出的公式显得更精确,同时与实验结果一致。     

一个四层非均匀平面光波导的色散方程

借助 W.K.B 方法,参照四层均匀平面光波导的色散方程,提出了一个适用于计算四层非均匀平面光波导传播常数的色散方程。理论分析与数值计算表明,该方程不仅适用于具有任意折射率分布的四层非均匀波导,而且计算步骤简单,精度高。在0.6～1.55μm 波长范围内,用我们的公式与严格解析公式进行计算,其结果的最大差值<±1×10~(-4)。     

光调制散射器在近场测试中的应用

给出以互易原理为基础的光调制散射器测量法的理论推导,采用光电二极管光导开关作为散射器中间部分的光调制单元,设计出了实用的光调制散射器微波测量系统。并利用光调制散射器测量开口波导轴线的近场分布结果,与HFSS仿真结果比较具有良好的一致性。     

渐变光波导的耦合模分析

从电磁场互易原理得到了本地耦合模方程,并用高斯定理证明了功率守恒式。首次得到了两相同渐变光波导耦合模方程的严格解析解,指出了已往近似结果的局限性。     

反相集成电光调制器中共面波导的偏移效应

在实验室条件下，以ＬｉＮｂＯ３晶体为衬底，加工制作了各种不同程度的偏移性电极（共面波导），模拟光调制的反相结构。通过在微波频段下的实验研究．结果表明反相调制器共面波导偏移引起的微波传输损失是完全可以忽略的。     

铌酸锂电光长周期波导光栅

该文对用铌酸锂制作电光长周期波导光栅的研究进展进行了综述。讨论了用铌酸锂制作长周期光栅的难点,介绍了解决此难点所用的特殊铌酸锂波导的制作原理和方法,再重点论述了对铌酸锂电光长周期波导光栅的研究,包括包层模阶数、铌酸锂波导的结构参数对光栅性能的影响以及光栅的谐振波长的温度灵敏度。研究表明铌酸锂长周期波导光栅的强度和谐振波长可分别由电压和温度调控,使该器件能进一步开发成为新型高速动态光滤波器或调制器。目前在最佳样品中实现25dB光栅强度调控所需的驱动电压不超过49V,其谐振波长的温度灵敏度为-1.0nm/℃。     

光电子集成技术的进展

把激光器和光电二极管等光电子器件与其它光电子或电子器件集成在一起的光电子集成技术,是发展未来光波系统的关键。这是由于它在实现光电子器件的高性能、优良工艺性及良好功能性方面具有潜在的优点,而这是采用常规分立元件和装配技术所不能全面达到的。目前,由于其性能和制速工艺方面取得进展,应用于光通信和互连方面的光电子集成的发射器和接收器已投入研制。例如,以GaAs为基础材料的接收组件已实现LSI水平的集成度,而以InP为基础材料的集成激光器已能达到5～10Mbit/s的运行速度。同时,也可采用光电集成电路来实现各种光处理功能。例如,采用集成化激光器的光逻辑元件及用于波分复用和光外差检测的以波导为基础的电路,光电子集成不单对未来的通信,而且对未来的开关和计算机用的先进光系统将产生影响。本文论述了这项技术最近的进展,并讨论了其发展方向。     

基片集成波导技术:最新的发展及未来的展望(英文)

回顾了基片集成波导技术(SIW)最新的发展动态。到目前为止,所报道的各种各样基于基片集成波导技术的无源和有源元器件已经证明,它们能够被有效地集成为低成本基片片载系统(SoS),为封装系统提供了完整的解决方案。讨论了不同的创新型基片集成波导的波束形成技术,展望了未来的发展方向,提出了将基片集成电路扩展到三维空间以及在相同的基片构建模块上将不同的波导结构进行混合集成的思想,描述了用于毫米波和太赫兹应用的基片集成波导技术其它的发展趋势,这包括非线性和有源波导的开发以及基于CMOS技术的波导合成。     

弯曲光波导的本地场理论

本文从弯曲光波导的本地正交弯曲坐标系出发,展开MaxweII方程组,并借助于函数变换和普通小参数展开法导出了在o(1/R)近似下的弯曲光波导的修正场本地方程及修正传播常数。以圆光纤为例,讨论了一阶近似本地场形式及基模场在最大值处的场位移。与一些文献作以比较,我们的计算与数值方法相一致。本理论的特点是利用相应直波导的已知场来构造弯曲光波导的本地场,故本理论适应于分析任意截面,亦满足于在弱导条件下的弯曲光波导。     

Ag~+离子交換单模玻璃平板光波导折射率分布的确定

本文提出一个改进的获得Ag~+离子交换单模玻璃平板波导折射率分布的方法。由测量不同波长下波导的模折射率,通过反W·K·B方法的最优化数值求解,可以求得折射率分布展开式中的系数。一系列结果表明,这一方法完全适于确定任一单模平板光波导的折射率分布。     

聚合物波导折射率渐变型Spot-size converter设计

围绕光致折射率变化聚甲基苯基硅烷高分子光波导，设计了新型的折射率渐变型Spot-size converter，可有效改善光纤与光波导的端面耦合效率．BPM仿真计算显示，耦合效率由78％提高到91％，为器件制备提供了理论依据．     

量子阱光电子开关器件(二)

量子阱半导体器件是一种基于量子电子学原理的新型光电子器件。它具有体积小、速度快、功耗低等优点,并且由于它能够与逻辑电路元件混合集成,在解决高复杂度集成电路的高速互连方面具有巨大的实际应用价值。基于这一原理实现的光调制器和开关等光电子器件,可以制成波导,也可制成二堆并行阵列器件。目前,光逻辑和存贮器件阵列的集成规模已达2048个单元,其中所有的单元都可利用自由空间光(free-space optics)进行外部访问。本文概述了量子阱半导体器件的运行机理及其发展前景。     

LiNbO_3光波导输出光场分布的测量

介绍了用二维扫描振镜测量LiNbO3光波导输出光场分布的方法。分析了影响测量准确性与空间分辨率的因素。同CCD摄像法比较，该方法具有更广的波长适应性。     

含氟聚酰亚胺高分子光波导工艺研究

对光通信用含氟聚酰亚胺高分子聚合物材料的特性进行了讨论，报告了材料制备、膜厚控制、折射率控制以及光波导制备技术等方面的实验结果．实测了含氟聚酰亚胺薄膜的温度特性和色散特性，并给出了测量方法和测量结果．