基于铌酸锂薄膜波导的电光调谐光栅辅助定向耦合器研究

提出并实验研究了一种基于铌酸锂薄膜光波导的电光调谐的光栅辅助定向耦合器。该耦合器由单模与双模脊形波导及制作于双模波导侧壁的长周期光栅构成。长周期光栅的引入补偿了单模与双模波导中基模的相位失配,可在共振波长实现两波导中基模的高效耦合。进一步地,在双模脊形波导两侧制作调谐电极实现了高速、低驱动电压的电光调谐功能。优化了器件的制作工艺,并采用单次干法刻蚀将耦合器的光栅与波导同步制作于X切铌酸锂薄膜上。测试结果表明所制作的器件在1595.3 nm波长处实现了14.8 dB的隔离度,其电光调谐效率为0.38 nm/V(1595.3 nm~1599.0 nm),热光调谐效率为0.14 nm/℃(25℃~50℃)。该器件可用于实现可调谐滤波、滤模、电光调制及高灵敏度温度传感等功能。

SOI基光耦合器研究进展

文章综述了国内外光耦合器的最新研究进展,着重介绍了目前耦合效率最高(55%),且与偏振无关的双光栅辅助定向耦合器的工艺流程、结构性能以及进一步提高耦合效率的可行性。

光纤布拉格光栅耦合器型窄带上下话路滤波器的数值分析

从麦克斯韦方程组出发,通过将光纤波导扰动和光栅折射率调制扰动效应转换成等效的耦合系数,推导出光纤布拉格光栅耦合器的统一特征方程。采用打靶法并结合朗格-库塔(Runge-Kutta)数值积分对两种光纤布拉格光栅耦合器型上下话路滤波器的传输特性进行了详细的分析。结果表明,对于光栅破坏耦合器,利用光栅引入的强色散效应,滤波器的波长选择能力得到极大的提高,低于1 nm的带宽能够满足波分复用(WDM)系统的需求,并且当光栅调制的等效耦合远远超过两光纤消逝场间的耦合效率时,不仅有效地抑制了反射信号,使满足布拉格匹配条件的信号透射输出,还消除了旁瓣纹波;而对于光栅辅助耦合器,其非干涉本质使得器件性能更加稳定,并可通过调整光栅长度进一步改善滤波响应。

熔锥法制作光纤光栅辅助型窄带上下话路滤波器

在失配光纤耦合器的一个光纤上写入布拉格光栅构成的光栅辅助耦合器,对光栅处于耦合区中的位置不敏感,性能稳定,具有非干涉型器件的优点。通过改进的熔融拉锥工艺,利用康宁SMF-28和光敏光纤制作了具有均匀耦合区的耦合器,使用波长为248 nm的紫外激光在均匀耦合区的光敏光纤上写入布拉格光栅,实验获得了最大反射率为15 dB,透射深度4 dB,带宽为0.1 nm的窄带光栅辅助耦合器,能够满足密集波分复用(DWDM)系统的需求;并详细地分析了耦合区非均匀性对下话路特性的影响;将制成的器件在10 Gb/s的光纤传输系统中进行下话路测试,比较背靠背眼图与使用光栅辅助耦合器下话路后的眼图,结果表明其具有很好的滤波性能。