光波导器件计算机辅助分析系统

介绍了一个光波导器件计算机辅助分析系统，该系统集成了３个实用工具：光波导有效折射率计算工具，光波导模式求解工具和三维复折射率全矢量有限差分束传播法模拟工具．本系统用于线性波导器件，模拟光在波导中的传播过程，从而可以优化设计波导器件，探索新结构器件．

三维光波导器件设计中的多重网格法FD-BPM

将一种高效的数值计算方法—多重网格法引入到三维有限差分波束传播法 (FD BPM)中 计算了均匀介质内定向高斯波在不同角度时的传播问题 ,并与解析法的结果进行了比较 最后计算了矩形波导的传播模式 ,并与交替方向迭代法BPM计算的结果进行了比较 证实了此方法的可靠性 ,而且这种方法大大提高了广角三维FD BPM的计算速度 。

一个集成光波导器件计算机辅助分析系统及其应用

本文介绍一个集成光波导器件计算机辅助分析与设计系统──ＩＯＣＡＤ，该软件采用标量单向束传播方法及快速傅立叶交换技术，具有波导结构输入简单、菜单提示全面、使用方便、功能强、速度快等特点，只要分析参数适当，ＩＯＣＡＤ具有足够精度．ＩＯＣＡＤ可对满足ＢＰＭ适用条件的多种折射率分布的任何结构的波导器件进行模拟分析．本文同时给出几个模拟实例．

一种基于机器视觉的平面光波导器件封装手动耦合系统

对平面光波导器件封装手动耦合系统进行了改进,增加了3个黑白摄像头,3张AV转USB采集卡,通过采集卡采集对准图像,利用LabVIEW8.2和IMAQ vision软件编程,将图片进行BCG调节、反转、闭合、边缘提取、手动阈值、形态学变化、直线拟合等一系列处理和识别后,实现了对光波导分路器与输入、输出光纤阵列的平行度和像素距离的检测,以一个熟练工封装1×32路平面光波导来说平均节省了对接封装时间10min,减少了操作者的劳动量,减小了对准损耗,减小了人为误差。

介质光波导器件的最近动向

1.引言近年来,对集成光路进行的研究更加活跃。与前几年相比,无论是单元件或集成器件的性能都有显著改善。这里主要列举了作为基板材料在集成光路的光控制机能器件中,被广泛使用的LiNbO3和LiTaO3晶体。这两种材料属于三角晶系3m晶体,具有光学双折射性。LiNbO3的寻常光折射率大于非寻常光折射率是负单轴晶体,LiTaO3则是正单轴晶体。它们具有很好的电光和声光特性。到目前为止,LiNbO3

光波导器件边缘的高精度直线检测

为了在光波导器件对准中快速、准确地检测波导边缘直线,保证检测精度,提出一种高精度快速边缘直线检测方法。其步骤为:分析光波导器件对准的机器视觉系统及其精度要求;通过对耦合界面灰度分布的一阶导数进行拟合求峰值位置提取亚像素边缘点;基于RANSAC算法和OLS算法相结合的方法对提取的边缘进行高精度直线拟合,并以此计算波导的位姿参数。研究结果表明:本算法检测角度误差小于0.003?,距离误差小于0.1像素,运算时间小于0.5 s,能精确拟合带有破损、脏污等噪声因素的波导边缘,实现光波导器件边缘的高精度直线检测。

基于体硅微机械工艺的光波导器件封装技术

光纤和光波导的耦合封装问题是实现集成光学器件实用化的关键技术。本文在分析了光纤和光波导端面耦合损耗产生原因的基础上 ,选择光纤定位槽作为封装载体 ,并且比较了不同晶向硅各向异性腐蚀出的定位槽作为封装载体的优劣。

光波导器件应用及其表面光滑化研究综述

光波导器件在许多领域都有着广泛的应用和良好的发展前景。而波导器件表面粗糙度影响传输光损耗和环形腔Q值,制约光波导器件的发展和应用。目前常用波导器件表面和侧壁光滑化方法有热氧化法、激光束法和氢退火法,其中氢退火法有较好的光滑化效果,但对于氢退火工艺的机理并不清楚,无法进一步优化实验参数,达到最佳实验效果。在对上述内容进行综述的基础上,通过Materials Studio仿真分析,初步研究了退火机理,基于仿真研究结果,分析氢气环境对退火过程的意义,为应用氢退火工艺对波导器件光滑化实验提供理论指导。

中长波红外光波导器件发展现状

阐述了中长波红外光波导器件的设计理念和用途。在介绍该领域的研究成果和最新进展的基础上,以应用在波长为10.6μm的硅基光波导器件为例介绍了实现低损耗波导的方法。

Polymer光波导器件的电极分析

设计了以有机聚合物（Ｐｏｌｙｍ ｅｒ）作为光波导的电光调制器的电极．通过理论推导和计算机辅助数值计算得出电极的特征阻抗和导体损耗系数，以及它们与电极的宽度、高度、厚度之间的关系．分析了电极宽度、高度、厚度的变化对特征阻抗和导体损耗系数的影响，以及导体损耗对调制带宽的影响，并模拟了Ｐｏｌｙｍ ｅｒ光波导调制器的频率响应．通过频率响应曲线得知电极的极限带宽在１００ ＧＨｚ以上．

未来的光波导器件技术

关于集成光学的概念是1969年问世的。而后历经了近半个世纪的时间。这一期间,光波导技术取得了很大的发展。那么,以此为基础的器件,在21世纪的课题将是什么呢?首先,回顾一下光波导器件的特点。光波导器件,是将基板的表面(或其正下方)制成具有相当高折射率的部分。形成能封住光波的波导。其基本元件有激光器、调制器、探测器等。当时,研究人员预测,不久光通信系统将会引进光波导器件。

多材料体系三维集成光波导器件(特邀)

随着高速光通信、智能光计算和灵敏光探测等领域的快速发展,光子集成系统正成为重要发展趋势,其对于单元器件性能、系统集成度和可拓展性提出了更高的要求。多材料体系三维集成技术突破了传统单一材料体系的器件性能限制以及二维加工与集成技术的面积与集成度限制,有望实现高速率、高效率、高密度以及低功耗的新型光电集成系统。本文围绕三维堆叠技术和飞秒激光加工技术这两类主要的多材料体系三维集成光波导技术,首先介绍了基于层间耦合器的三维光学耦合技术与三维集成光波导器件,然后介绍了基于三维堆叠技术的光电融合集成器件(光发射机/接收机、波分复用收发器、光互连模块),进一步介绍了基于飞秒激光直写技术的三维集成光波导器件(偏振复用器、模式复用器、扇入/扇出器件、拓扑量子器件)。这些三维集成技术为提升系统性能、提高系统集成度以及降低系统功耗提供了有效的解决方案,从而在先进光通信和光信号处理等领域具有广泛的应用前景。

飞秒激光在柔性PDMS中直写光波导器件研究进展

飞秒激光直写技术由于其超短脉冲持续时间、超高峰值功率、高制造精度和效率,已被广泛应用在透明硬碎材料中3D光波导器件的直写制备。近年来,通过飞秒激光在柔性聚二甲基硅氧烷(PDMS)中直写光波导器件越来越受到人们的关注。本综述从3个方面介绍飞秒激光直写技术在柔性PDMS中直写Type-Ⅰ型光波导器件的最新研究进展,包括:飞秒激光直写不同类型光波导的基本原理;近5年来飞秒激光在柔性PDMS中直写Type-Ⅰ型光波导所涉及的材料设计、直写原理和工艺;基于飞秒激光直写柔性PDMS光波导器件在衍射光栅和耳蜗内窥镜的应用研究进展。最后,对该领域研究进展进行总结、分析、归纳,并展望该领域未来研究、应用和发展方向。

高阶FDTD法分析电大尺寸光波导器件

高阶时域有限差分(FDTD)法用于电 大尺寸平面光波导器件的时域分析,实现了高阶FDTD法的理想匹配层(PML)吸收边界条件;研究了高阶FDTD法的数值色散特性,并对平行介质带定向耦合器进行了数值模拟,所得结果与解析解非常一致。

超快激光在无源光波导器件制造中的应用综述

我国航空、航天等领域的发展推动着全光通信、光信息处理等技术的不断革新。光波导器件作为关键一环,其制备工艺对性能的影响至关重要。超快激光作为一种新型的激光光源,具有极高的能量密度和极短的脉宽,这些特性使得超快激光加工后几乎无热影响区、重铸层等缺陷残留。将超快激光用于制备光波导器件已成为工业界研究的热门领域之一。本文首先阐述了超快激光与常用波导材料的微观作用机理。针对国内外学者利用超快激光制备无源光波导器件的相关研究进行系统综述,详细阐述了光路变换器、功率分配器和波导型透镜等典型无源光波导器件的超快激光制备方法和器件性能;结合当前研究进展和面临的主要问题的分析,对未来超快激光制备无源光波导器件技术的发展方向进行展望。

SOI光波导器件和集成光开关矩阵的研究进展

SOI(Silicon-on-insulator, 绝缘衬底上的硅)是一种折射率差大、波导传输损耗小的新型材料, SOI基光电子器件具有与微电子工艺兼容、能够实现OEIC单片集成等优点, 近年来受到越来越多的重视. 文中重点研究了SOI波导器件的新进展, 采用高效数值模拟方法研究得出了精确的SOI矩形和梯形大截面脊形波导的单模条件, 设计和制作了单模脊形光波导、多模干涉耦合器(MMI)、可变光衰减器(VOA)、马赫-曾德尔干涉型22热光波导光开关, 在此基础上首次研制出44和88 SOI平面集成波导光开关矩阵.

硅基二氧化硅光波导器件偏振特性的理论分析

从理论上分析了硅基二氧化硅光波导器件的芯区尺寸、相对折射率差、内应力和弯曲半径对器件偏振特性的影响 ,得出结论 :小折射率差的正方形波导的双折射系数小 ;内应力对双折射的影响比几何参数大 ;弯曲半径较小时 ,双折射系数较大 ,弯曲损耗也较大。

从OFC2003看平面光波导器件的发展动向

概述了2003年OFC会议上报道的平面光波导器件,着重介绍了平面光波导器件在新材料、新工艺、新结构方面的新进展和发展方向。