高增益低旁瓣宽扇形波束脊形波导缝隙天线阵列设计

提出了一种具有高增益低副瓣的脊形波导缝隙阵列天线,中心工作频率为24.125 GHz,其包括一个八路馈电网络和一个尺寸为400 mm×65 mm的8×40辐射缝隙。通过波束合成方法提取天线阵列的期望激励分布,采用截止模式功率分配器灵活控制功率比。使用三维电磁仿真软件HFSS综合仿真计算,在中心频率处,获得仰角平面上的旁瓣电平(sidelobe level,SLL)和半功率波束宽度(half power beam width,HPBW)分别为-20.9 dB和54.5°、方位角平面上的SLL和HPBW分别为-27.8 dB和2.5°、峰值增益为23.2 dBi,仿真结果与理论分析一致。此天线可以同时实现低旁瓣的宽扇形波束,覆盖较宽的检测范围,并减轻来自其他方向的干扰,具有应用于空中探测、反无人机、气象雷达和成像雷达的潜力。

聚合物Y分支脊形波导的单模条件

有机聚合物光波导近年来成为研究的热点,它为实现下一代的光电集成回路提供了另外一种选择。它所具有的一系列优点如下:(1)与传统的材料相比,有机聚合物光波导容易在各种衬底上制作,其制作成本也得以降低,并且使得与有源器件如激光器、调制器、探测器的单片集成成为可能;(2)有机聚合物波导材料的折射率可以进行调整以满足耦合损耗和弯曲损耗的折中选择;(3)此外,有机聚合物的热光系数比S iO2大一个数量级,而其导热系数却比S iO2和S i小得多。有机聚合物Y分支是强度调制器和光开关等器件的重要组成。光波导器件在和单模光纤一起使用时要求其实现单模传输,这样可以减少耦合损耗。利用变分有效折射率法计算了聚合物Y分支脊形波导的光场分布。变分有效折射率法是变分法(VM)和有效折射率法(EIM)的结合,它结合了两种方法各自的优点,能够很精确地模拟光场分布情况。利用变分有效折射率法验证了满足单模传输的脊形波导结构参数:芯层厚度为1.5μm,脊高为0.2μm,脊宽为5μm。

聚合物Mach-Zehnder脊形波导的优化设计

利用变分有效折射率法计算了TE基模和高阶模的光场分布,计算结果表明,该方法计算量小,精度高,为聚合物集成光电子器件中脊形光波导的理论分析与优化设计提供了简单高效的途径。利用有限差分束传播法对Mach-Zehnder波导的传播及损耗特性进行了理论分析,得到了不同Y分支角、波导宽度、波导间距时波导传输功率与距离的关系,优化得到的结构参数为:Y分支角1.1°,脊宽5μm,波导间距20μm。

脊形波导有限差分法分析

采用有限差分法,求波动方程的本征值和本征矢量,得到脊形波导的基模和高阶模场分布情况,得到的场分布与其他方法所得结果基本一致,同时分析了脊形波导中脊高与模式分布之间的关系。

反常色散亚微米硫系玻璃脊形波导及其在光学相位共轭中的应用

基于有限元法仿真计算了脊高850nm、脊宽800～2 000nm、刻蚀深度200～600nm的亚微米结构尺寸As2S3硫系玻璃脊形波导的有效折射率和色散特性.结果显示在光通信波段内准TM模式下一定波导结构存在反常色散,且同一脊宽和脊高下零色散波长位置随刻蚀深度增加出现蓝移;同时合适结构的波导还存在两个零色散波长,如脊高850nm、脊宽1 000nm、刻蚀深度350nm的脊形波导,准TM模式下两个零色散波长为1 510nm和1 746nm,波长1 550nm处的色散值为-28.62ps2·km-1.在此基础上,利用此具有反常色散的脊形波导作为光学相位共轭介质,将其应用在220km远距离光纤链路的3×40Gb/s高比特率波分复用系统中进行仿真实验,结果显示该硫系玻璃脊形波导构建的光学相位共轭器有效地实现了四波混频效应,且对整个系统的色散进行了有效补偿.

脊形波导耦合的光纤阵列设计

分析了单模光纤与脊形波导的耦合模理论,讨论了其模式特点、最佳耦合条件。在此基础上,计算并设计出满足最佳耦合条件的光纤阵列V 型槽宽度。所设计的光纤阵列在对光纤提供高精度定位的同时,又能保证其与脊形波导的高效率耦合。

BPMF-SRM混合法分析SOI脊形波导与光纤耦合

摘用束传播 自由空间辐射模 (BPM F-SRM)混合法计算了SOI脊形波导和光纤耦合时的透射率,提出计算反射率的积分公式 将该混合法和一般FSRM、菲涅尔公式 重叠积分法的计算结果相比较,提出只有在弱导条件下,传统的菲涅尔公式法和重叠积分法才可以同时使用.

高功率14xx nm锥形增益区脊形波导结构量子阱激光器的研制

初步设计14xxnm锥形增益区脊形波导量子阱激光器材料和器件结构,利用MOCVD生长14xxnmIn-GaAsP/InP量子阱激光器外延片,引入腔破坏凹槽(cavity-spoilinggrooves)将有源层刻蚀断以隔离从锥形区反向传输回的高阶模,进一步改善远场光束质量.保持总腔长1900μm不变,改变脊形区的长度,其长度分别为450,700和950μm.对比三种情况的最高输出功率和远场特性,发现LRW=700μm时,器件特性参数和远场光束质量最优,斜率效率为0·32W/A,饱和输出功率为1·21W,其远场为近衍射极限的高斯分布,发散角为29°×9·6°.当固定脊形区长度为700μm,改变锥形区长度,发现当锥形区长度为1000μm时,器件特性参数进一步提高,斜率效率达0·328W/A,饱和输出功率为1·27W,远场仍为近似高斯分布.

脊形波导在微波烧结中的应用

本篇给出了一种脊形波导的设计,它的截止频率,阻抗和电场强度以公式和曲线形式结出,一些陶瓷样品在该腔中微波烧结,通过性能对比,可得出该腔可作为一种较理想的微波烧结腔.

单模AlGaAs／GaAs脊形波导量子阱半导体激光器

本文报道用分子束外延设备研制梯度折射率分别限制式单量子阱ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ脊形波导半导体激光器。该激光器具有良好的性能，条宽５μｍ器件室温阈值电流２３ｍＡ，线性连续输出单模激光功率大于１５ｍＷ。

毫米波脊形波导窗封接应力仿真研究

针对某新型毫米波脊形波导窗封接成品率低的问题,本文利用ABAQUS软件对其封接过程中产生的非线性封接应力进行了仿真分析和研究,并对其结构进行了优化设计,有效的解决了其封接成品率过低的问题。

低阈值脊形波导单量子阱级联双区激光器

本文报道低阈值脊形波导单量子阶级联双区激光器的制备，直流输出特性，光双稳、光谱调谐和高频调制ｐｓ特性．激射波长～０．８５μω，调谐范围为７ｎｍ．

脊形波导缝隙天线的共形FDTD分析

采用一种改进的局部网格共形时域有限差分法(FDTD)对脊形波导宽边缝隙天线进行数值分析,该方法部分修改磁场的迭代方程,提高了计算精度。给出了计算所得到的波导缝隙天线阵单元的回波损耗参数(S11)和方向图,通过与实验结果相比较,两者吻合得较好,从而证明了该分析模型和计算方法的正确性与有效性。

一种非矩形截面对浅刻蚀SOI脊形波导侧向泄漏损耗的影响

为了进一步探索用绝缘体上晶体硅制作的浅刻蚀脊形波导侧向泄漏损耗的规律,提出并研究了一种非矩形截面浅刻蚀绝缘体上晶体硅脊形波导.用光的干涉理论建立该波导的周期性损耗模型并推导出损耗周期公式,然后通过完美匹配层边界条件下的频域有限元法仿真观察该特殊波导类TM0模的侧向泄漏损耗周期的变化与最大损耗点的偏移现象.周期大小的仿真结果与理论计算符合度较高,其平均相对误差仅0.56%.此外,发现该类波导在某些沟槽宽度下可以通过改变截面来实现对类TM0模损耗从最大到最小的调节,而在另外一些沟槽宽度下,类TM0模损耗对截面变化不敏感.研究结果可以简化波导加工并提高制作容差,为该类型波导的设计与制作提供参考.

脊形波导气流传感器制作

脊形波导气流传感器制作王跃林，金仲和，丁纯，徐义刚（浙江大学信电系）光纤作为传感元件已为人们广泛接受并得到相当的重视，脊形光波导与光纤一样是一种光波导，当然也能用作传感元件。本文用微机械技术解决了脊形波导与机械结构间的工艺兼容性问题，制作了一种用波导...

脊形波导大截面理论研究

比较了两种不同的大截面脊形波导单模条件 ,分析了由Pogossian等人给出的单模条件及其偏差的产生原因 ,对这一条件进行了修正 ,使其偏差大大减小 ,并在此基础上 ,对大截面脊形波导中的多模问题进行了研究。

侧壁粗糙度与几何结构对SOI脊形波导损耗的影响

基于条形波导传统数学模型和等效折射率方法,建立了SOI(silicon-on-insulator)脊形波导散射损耗的数学模型,重点讨论了侧壁粗糙度与几何结构对波导散射损耗系数的影响。研究表明:侧壁粗糙度是引起散射损耗的主要因素;波导几何结构对散射损耗的影响主要由波导宽度决定;对于给定刻蚀深度,损耗随波导宽度增大而减小;对于给定波导宽度,损耗随刻蚀深度增大而增大。

GaInP/AlGaInP脊形波导激光器器件结构的优化研究

通过优化脊形波导的结构参数可以降低脊形波导激光器的阈值电流 ,提出了实现亚微米脊宽 ,从而降低阈值电流的方法。针对脊形波导制作过程中蚀刻深度不易控制的问题 。

低阈值电流、高量子效率脊形波导激光器

研制了低阈值电流、高量子效率６７０ｎｍ压缩应变单量子阱ＧａＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＰ脊形波导激光器。测量解理成的激光器条，腔长为３００μｍ时，阈值电流为１２．８ｍＡ，双面外部量子效率之和达到９４．６％。

压力作用于LiNbO_3脊形波导的模场分析

为了实现基于光弹效应的光波导压力和加速度传感器,需要了解光弹波导中的模场变化。根据晶体的光弹效应理论,分析了在压力作用下M-Z结构LiNbO_3脊形波导中折射率的改变,采用三维FD-BPM法对光弹波导中的导模场进行仿真,并运用光波导的电磁理论对仿真结果进行分析。由仿真及分析结果得出:在压力的作用下,波导的折射率增加,波导中导模光场增大,并且波导对光波能量的约束作用增强。