聚合物电光调制器中M-Z波导TM模分析

M-Z光波导是聚合物电光调制器的重要结构单元。利用有效折射率法计算聚合物脊形波导的横向折射率分布,将三维光波场传播简化为二维传播。从导模满足的标量波动方程出发,结合透明边界条件,采用C rank-N icho lson差分格式,得出有限差分束传播法的基本计算格式。通过对M-Z型波导结构中TM模的传播及损耗特性进行理论分析,系统地研究了脊宽、分支角等结构参数对损耗的影响。研究表明,有效折射率法与二维有限差分束传播法的结合可以较好地解决脊形M-Z波导的设计问题。该方法具有精度高、计算量小及效率高等优点,为聚合物电光调制器的制备提供了理论依据。

溶胶-凝胶法制备SiO_2-TiO_2平板光波导工艺研究

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2-TiO2平板光波导,计算了平板光波导通光条件,分析了硅/钛溶胶-凝胶材料的热性能,观测了平板光波导的结构形貌,并测试了其通光损耗。结果表明:经过200℃,30 min干燥处理的凝胶薄膜呈疏松多孔状态,对于非对称平板波导,存在芯层通光截止厚度,而且当SiO2-TiO2芯层厚度为0.5μm时,SiO2下包层厚度至少有6μm才能防止1550 nm波长光泄露入单晶硅衬底中。制备的光波导对于1550 nm波长光传输损耗最小值为0.34 dB/cm。

Mach-Zehnder电光波导调制器啁啾的研究

在光纤通信系统中 ,调制器的啁啾参数是衡量调制器性能的重要参数之一。为了深入研究铌酸锂 M- Z结构外调制的机理 ,导出了 Mach- Zehnder结构外调制方式调制器的啁啾参数表达式 ,研究表明该结构调制器频率啁啾不为零 ,而且调制器的直流偏置漂移对啁啾的影响很小。详细讨论了影响啁啾参数的因素 ,分析了直流消光比、外加信号以及直流偏置漂移对器件啁啾参数的影响。分析结果表明 ,利用负啁啾可以改善系统的色散特性。

聚合物波导M-Z调制器TM模的泰勒级数展开法研究

根据聚合物脊型波导的结构特点,利用有效折射率法求出其横向折射率分布,将三维传播转化为二维传播,并从标量波动方程出发,在傍轴近似的情况下,采用Crank-Nicholson差分格式,得到了泰勒级数展开法基本计算格式,并对算法进行了适当优化;通过对Mach-Zehnder光波导TM模的模拟,分析了各种参数对损耗的影响。结果表明:泰勒级数展开法具有精度高、稳定性好、算法简单、易于编程等优点,是一种比较理想的光波导数值分析方法,可为聚合物电光调制器的设计制作提供理论参考。