应用于C波段的二维光栅耦合器的设计与优化

针对二维光栅耦合器存在耦合效率低、偏振相关损耗大、结构复杂等问题,提出了一种应用于C波段的基于绝缘体上硅(SOI)材料的新型二维光栅耦合器,该耦合器由具有45°倾角的四孔交错菱形刻蚀晶胞单位周期排列组成,采用倾斜耦合方式对耦合器的周期、刻蚀深度、刻蚀圆孔的相对位置、刻蚀圆孔半径进行优化,并对其进行仿真验证。仿真结果表明:该耦合器在1540 nm处耦合损耗低至-2.4 dB,C波段的偏振相关损耗低于0.2 dB,1、3 dB工作带宽分别是36、58 nm。

基于SOI的类梅花型二维光栅耦合器

为设计出高效率且低偏振耦合相关损耗的二维光栅耦合器(2D-GC),提出一种基于绝缘体上硅(SOI)的类梅花型2D-GC。该2D-GC由多个单元周期排列而成,每个单元的图案呈类梅花型,该结构中的晶胞由2对圆形图案构成,并采用时域有限差分(FDTD)法对2D-GC结构参数进行数值仿真优化。仿真结果表明:在最佳优化参数结构时,所提2D-GC的有效工作波段为1.525~1.6μm,最佳耦合效率为56%,对应的耦合损耗为-2.4 dB,偏振相关损耗为0.18 dB。

基于级联微环辅助Mach-Zehnder干涉仪的带宽可调谐光滤波器的设计

设计了一种基于绝缘体上硅的具有大带宽调谐范围的紧凑型可重构光学滤波器,该滤波器由两级双微环谐振器辅助对称马赫-曾德尔干涉仪结构级联构成,器件的尺寸为60μm×87μm。通过控制微环谐振器的相位,可以实现对滤波器输出带宽和中心波长的调谐。采用时域有限差分方法模拟该器件的性能,仿真结果表明,该滤波器的带宽调谐范围为1.5~5 nm,在调节带宽的过程中滤波器的阻带抑制度大于20 dB,通带损耗为0.73 dB~0.88 dB,同时该滤波器的中心波长调谐范围可以覆盖整个自由光谱范围,并保持3 dB带宽和形状因子基本不变。

用于FTN系统的二阶导频辅助载波相位恢复算法

针对超奈奎斯特系统引入的码间干扰使载波相位估计难度增大的问题,提出了一种二阶电域导频辅助载波相位估计方案,将导频辅助相位噪声补偿模块与基于Viterbi的最大似然相位估计模块级联,牺牲约1.7%的带宽开销,可以有效克服超奈奎斯特系统引入的码间干扰,对激光器线宽导致的相位噪声进行准确估计。在调制格式为16进制正交幅度调制的超奈奎斯特系统中,经仿真验证可知:该算法在加速因子不超过Mazo极限时可以有效跟踪相位噪声;在加速因子低至0.833、误码率为2×10^(-2)、光信噪比代价为1 dB的条件下,该算法能容忍的最大线宽乘积为5×10^(-4);相较于一阶导频辅助载波相位恢复算法,该算法具有更大的线宽容忍度,所需的光信噪比也更小。