聚合物微环辅助MZI型可调谐滤波器

为改善普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器的滤波性能,将微环谐振器与马赫-曾德尔干涉仪相结合,设计出一种新型滤波器结构。利用信号流程图理论推导出滤波器传递函数,并对其输出端口透射谱进行仿真分析。仿真结果表明:当微环谐振器周长(L_1和L_2)与马赫-曾德尔干涉仪上下臂臂长差Δd满足如下关系:L_1=2L_2=Δd时,滤波器输出光谱顶部平坦,边沿陡峭,形状类似于"方形"。通过数值计算,取微环谐振器周长L_1=1 510μm时,滤波器的自由光谱范围为2nm、3dB带宽为1.15nm、精细度达到1.74、品质因子为1 347.82。文章提出的微环辅助马赫-曾德尔干涉仪型滤波器的滤波性能与普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比有了明显改善。选择光电特性优良的聚合物材料设计微环谐振器和马赫-曾德尔干涉仪,当施加在滤波器上的电压发生变化时,滤波器输出光谱向右漂移,可以满足不同的滤波需求。

一种双微环辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器

为改善普通马赫-曾德尔干涉仪(MZI)滤波器的输出性能,采用将双微环谐振器与马赫-曾德尔干涉仪相结合,设计出一种新的滤波器结构。采用信号流程图理论分析得出该结构的传递函数,并对输出端口的透射谱进行数值模拟分析。仿真结果表明,与普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比,当选择合适的耦合系数,双微环谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器的透射谱顶部平坦,形状类似于方形,自由光谱范围达到了19nm,锐度因子为1.16,消光比为54dB,品质因子为94.5,滤波性能得到较大改善。详细研究了耦合系数和微环半径对滤波器输出性能的影响。

微环串联耦合型8通道波分复用器的设计与仿真

密集波分复用系统中,针对波分复用器输出端"箱型"输出响应放宽对谐振波长精确控制的需求,提出一种新型微环串联耦合型8通道波分复用器.采用信号流程图理论推导出各条竖直信道的传递函数,并对其输出结果进行模拟分析.仿真结果表明:设置第一个分波单元微环半径为17.52 um,相邻分波单元微环半径差为1.51 um,微环与信道间耦合系数为0.3,环间耦合系数为0.018;在波分复用器输出端,输出光谱顶部平坦、边沿陡峭、具有极高的消光比、-3d B带宽达到0.34nm,器件具有明显的分波作用;同时"箱型"状输出光谱和信道间低串扰,可以满足对谐振波长精确控制的需求.

基于信号流程图理论的交叉信道微环滤波器研究

分析了一种将微环谐振器与交叉信道相结合的光学滤波器结构,采用信号流程图理论推导出其在下载端和输出端的传递函数,讨论了耦合系数对滤波器下载端输出光谱的影响。仿真结果表明:通过优化滤波器结构中的耦合系数,在下载端可实现顶部平坦、边沿陡峭的输出光谱。数值计算得出,在谐振波长1 550 nm处,滤波器的品质因子达到10~3量级,精细度为4.75,消光比为68 dB,具有良好的滤波特性,可以将该结构应用于密集波分复用(DWDM)系统作为滤波器使用;也可以将该结构级联,设计波分复用器。利用SOI材料的热光性能,通过对微环加热,发现下载端光谱向右漂移,能够实现滤波器的可调谐性。

自由光谱范围加倍的母子微环滤波器

针对大自由光谱范围的滤波需求,在全通型微环滤波器的基础上耦合三个微环谐振器,设计出一种自由光谱范围加倍的微环滤波器.根据光波导理论,信号流程图理论和梅森公式推导出滤波器输出端的传递函数,在Matlab环境下对滤波器输出光谱进行仿真分析.仿真结果表明,当母子微环滤波器周长成整数倍时,随着比值的增大,自由光谱范围也逐渐增大,当母微环周长为92.4μm,母子微环周长比为L_(1)∶L_(2)=6∶1时,滤波器输出光谱达到95 nm.

一种新型SOI微环辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器的设计

针对传统的马赫-曾德尔干涉仪滤波器余弦状输出光谱不能满足光通信的滤波需求,将2个微环谐振器与马赫-曾德尔干涉仪相耦合,采用热光性能优良的SOI材料作为器件原材料,设计出一种新型的滤波器结构。利用微环谐振理论、信号流程图理论和梅森公式推导出滤波器的传递函数,并对其输出端口的强度进行模拟分析。仿真结果表明:当微环的周长L与马赫-曾德尔干涉仪上下臂的臂长差Δd满足L 1=2L 2=Δd时,滤波器的输出光谱为顶部平坦、边沿陡峭型的输出谱。与普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比,提出的滤波器的滤波性能有了明显改善。

微环谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波性能分析

为改善普通马赫-曾德尔干涉仪(MZI)滤波器的滤波性能,本文将微环谐振器与MZI相结合,设计出一种新型的微环辅助MZI型滤波器。文章采用信号流程图法推导出该结构的传递函数,并对模型输出特性进行仿真分析。结果表明:当滤波器结构采用非平衡型MZI时,通过引入微环的反馈调节机制,优化耦合系数,发现滤波器输出谱具有窄带高消光比特性;当采用平衡型MZI时,通过对滤波器参数的优化,实现滤波器输出端最大平坦滤波响应,阻带抑制(>40 d B),具有良好的滚降特性。与普通MZI滤波器相比,本文提出的微环辅助MZI型滤波器滤波性能有了明显改善。

带有交叉信道的高精细度微环滤波器

针对微环滤波器件对窄带宽和高精细度的需求,设计出一种带有交叉信道的微环滤波器。采用信号流程图理论和微环谐振器理论,推导出滤波器在drop端和through端光强传递函数,据此在谐振波长1 550nm处对该器件进行模拟与优化。结果表明:取微环半径r=30. 74μm,在交叉信道单微环滤波器中,微环与信道波导间耦合系数为0. 1,through端光谱具有较高的精细度,属于周期型窄带高消光比带阻滤波器;drop端光谱带宽极窄,可以将其用作固定波长激光器。在交叉信道微环串联耦合滤波器中,微环与波导间耦合系数取0. 05,环间耦合系数取0. 000 4时,滤波器drop端输出光谱具有顶部平坦,边沿滚降明显的特点。经数值计算得出,交叉信道微环串联耦合滤波器的精细度为105. 41,品质因子为4. 189×10~4。分析结果表明,本文设计的带有交叉信道的微环滤波器在保持优良滤波特性的前提下,使滤波器的精细度进一步提高。

一种新型的光纤谐振环辅助MZI型高Q滤波器

针对密集波分复用系统中,对特定波长光信号进行精确选择与提取的需求,本文将光纤谐振环与马赫-曾德尔干涉仪相结合,设计出一种新型的光学滤波器。采用信号流程图理论和光纤谐振环理论推导出滤波器输出端的传递函数,并进行模拟分析。仿真结果表明:通过引入光纤谐振环的反馈调节机制、优化滤波器结构中的耦合系数,在滤波器输出端获得顶部平坦、通带形状接近方形、品质因子达到2.815×103的输出光谱。与其他类型的光纤环辅助MZI滤波器相比,本文提出的新型光纤环辅助MZI滤波器能够获得更大的品质因子,可以在密集波分复用系统中发挥更好地选频滤波功能。

高精细度光纤谐振环辅助MZI滤波器的数值分析

将4个光纤谐振环采用耦合器相互级联,再与普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器上下臂相耦合,设计了一种新型的光纤谐振环辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器。根据光纤环谐振理论与信号流程图理论,推导出滤波器输出端的光学传递函数,并对其传输特性进行模拟分析。仿真结果表明:滤波器输出光谱具有顶部平坦、边沿滚降明显、窄带宽、高精细度的优良性能。数值计算得出,滤波器的精细度达到69.4,能够对密集波分复用系统中的光信号做到精确提取与选择。

一种改进的微环谐振器耦合MZI型光学滤波器

为优化并改进常规马赫-曾德尔干涉仪滤波器的滤波性能,采用2×2耦合器将单个微环谐振器与常规马赫-曾德尔干涉仪的直通臂相耦合,设计了一种改进的微环辅助马赫-曾德尔干涉仪光学滤波器。采用微环谐振理论与信号流程图理论,推导出该滤波器在输出端的传递函数,并对输出端的输出光谱进行模拟分析。结果表明:与常规马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比,在这种改进的滤波器结构中,通过引入微环谐振器的相位调节机制,对滤波器结构耦合系数进行合理设置,可以在滤波器输出端获得顶部平坦、边沿滚降明显、形状类似于矩形的输出谱。与常规马赫-曾德尔干涉仪滤波器余弦型的滤波性能相比,这种改进结构滤波器的滤波性能有了较好的提升。

基于跑道型微环谐振器的窄带高消光比滤波器的研究

针对密集波分复用系统中对窄带宽高消光比的滤波需求,设计一种新型的基于跑道型微环谐振器的窄带宽高消光比滤波器。仿真结果表明:滤波器输出端和下载端的输出光谱具有窄带宽、高消光比和高品质因子的优点,能够在密集波分复用系统中发挥良好的选频滤波功能。滤波器结构中,跑道型微环谐振器的直波导长度与自由光谱范围成反比、直波导与谐振器之间的耦合系数与滤波器消光比成反比。

基于三微环串联阵列的8通道密集波分复用器

采用信号流程图理论与微环谐振理论设计了一种新型的基于三微环串联阵列的8通道波分复用器。采用MATLAB仿真工具对该器件输出谱进行分析,通过优化传输耦合系数、微环谐振器的半径等结构参数获得品质因子达到1 687. 09、精细度13. 59、形状因子为0. 651的输出谱。利用这种多个微环阵列耦合总线波导可以构建一个密集波分复用器结构,它也为设计制作多通道波分复用器奠定了基础。

“8”字型微环谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器

为改善常规马赫-曾德尔干涉仪滤波器的滤波性能,设计了一种“8”字型微环谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器。根据微环谐振理论、波导理论与梅森公式,推导出滤波器输出端的传递函数,并采用MATLAB软件仿真。通过调整滤波器的结构参数,在滤波器的输出端获得顶部平坦、边沿陡峭的输出光谱。基于SOI材料的热膨胀原理,通过调节温度来改变SOI材料的有效折射率,进而使得滤波器的输出光谱发生漂移,从而使得滤波器具有可调谐性。

“课程置换”在应用型高校计算机类专业实践教学中的应用方法研究

“课程置换”是应用型本科高校探索新工科时期实践教学改革的重要途径。在当前的教育环境下,在执行“课程置换”的过程中可分为课程置换模块、课程班组管理模块、教学设计模块三个教学模块,以“竞赛驱动”和“成果导向”作为考核模块,构建“课程置换”考核平台。通过将“课程置换”理念引入计算机类专业,为校企合作提供新思路。

拉普拉斯变换在广义积分及微分方程求解中的应用

拉普拉斯变换是工科数学中的重要工具,在工程技术中有着重要的应用。通过具体的计算实例对于拉普拉斯变换在广义积分、微分方程求解等研究领域的应用进行了归纳总结。

Z变换在常系数线性差分方程求解中的应用--以“网络工程”专业为例

差分方程是解决离散型数学问题的有力工具,可以建立离散型随机变量产生的数学模型。Z变换是处理工程数学问题的重要工具,在工程技术中有着广泛应用。求解差分方程常采用数值法和Z变换法,但是在实际的教学过程中学生对Z变换的方法不熟悉,理解困难。笔者通过分析不同函数作为激励的条件下具体的计算实例,给出不同离散函数的Z变换,对Z变换在差分方程求解方法进行了归纳总结。