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E面分支波导耦合器的遗传算法优化设计 被引量:4
1
作者 王小陆 李磊 王群杰 《电波科学学报》 EI CSCD 2002年第6期581-585,共5页
An optimization approach based on the genetic algorithms(GAs)for Eplane branch-waveguide couplers is proposed in this paper. The GAs optimization strategies are discussed in detail. A design example for 4-port 5-branc... An optimization approach based on the genetic algorithms(GAs)for Eplane branch-waveguide couplers is proposed in this paper. The GAs optimization strategies are discussed in detail. A design example for 4-port 5-branch 5-dB waveguide couplers is presented. Meanwhile,in this example,some results simulated by the HFSS software,which based on GAs optimization, and other results synthesized by the equivalent-network technique are all presented. Based on the comparison of these results, we find that the results optimized by GAs satisfy the expected requirements. The frequency responses of the couplers with this optimization are improved obviously. 展开更多
关键词 E面分支波导耦合器 CAD 二维有限元算法 遗传算法
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聚合物Y分支波导的TM模分析 被引量:2
2
作者 陆荣国 刘永智 +2 位作者 廖进昆 张长命 廖翊韬 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期14-15,共2页
本文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,将三维光波场传播问题简化为二维问题;从导模满足的标量波动方程出发,结合透明边界条件,采用Crank-Nicholson差分格式,得出有限差分束传播法的基本方程。对Y分支波导结构中TM... 本文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,将三维光波场传播问题简化为二维问题;从导模满足的标量波动方程出发,结合透明边界条件,采用Crank-Nicholson差分格式,得出有限差分束传播法的基本方程。对Y分支波导结构中TM模的传播及损耗特性进行理论分析,得出了优化的结构参数:Y分支角α=1.1°,脊宽W=5μm,波导间距G=20μm。 展开更多
关键词 电光聚合物 Y分支波导 TM模 有效折射率法 有限差分束传播法
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光纤陀螺用双Y分支波导相位调制芯片与PIN-FET集成器件 被引量:3
3
作者 田自君 雷成龙 +2 位作者 刘果 周帅 华勇 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第3期343-346,共4页
针对集成化、小型化及低成本光纤陀螺应用需求,基于光路耦合和精密组装等工艺研制了双Y分支波导相位调制器芯片与PIN-FET组件封装级集成的样品器件。装机测试表明,该光纤陀螺在常温下的零偏稳定性优于0.2°/h。
关键词 光纤陀螺 双Y分支波导 PIN-FET 封装级集成
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E面分支波导耦合器的二维有限元法分析 被引量:1
4
作者 王小陆 李磊 +1 位作者 王群杰 樊德森 《微波学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期23-27,共5页
基于二维有限元的分析途径 ,本文提出了四端口E面分支波导耦合器的一种分析方法。利用该方法 ,开发了相应的分析软件 ,并已成功应用于“微波模块设计制造一体化系统”中。一个四端口 4 .9dB五分支波导耦合器实例的计算结果与实验结果以... 基于二维有限元的分析途径 ,本文提出了四端口E面分支波导耦合器的一种分析方法。利用该方法 ,开发了相应的分析软件 ,并已成功应用于“微波模块设计制造一体化系统”中。一个四端口 4 .9dB五分支波导耦合器实例的计算结果与实验结果以及HFSS(一种基于三维有限元的高频结构仿真软件 )仿真结果的比较 ,证明该分析途径及软件实现是精确而有效的 ,并可广泛应用于同类微波器件的分析。 展开更多
关键词 有限元法 耦合器 分支波导 微波CAD
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改进人工神经网络算法及其在E面分支波导耦合器优化设计中的应用 被引量:2
5
作者 许殿 史小卫 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期16-19,共4页
将混合遗传算法用于人工神经网络,训练出全局最优的权值和偏差,解决了反向传播网络收敛于局部极值的问题。运用该方法训练出E面分支波导耦合器的输入输出人工神经网络模型,并以此仿真并优化其他结构的耦合器。相对于精确电磁场数值计算... 将混合遗传算法用于人工神经网络,训练出全局最优的权值和偏差,解决了反向传播网络收敛于局部极值的问题。运用该方法训练出E面分支波导耦合器的输入输出人工神经网络模型,并以此仿真并优化其他结构的耦合器。相对于精确电磁场数值计算,前者在保证有较高仿真精度的前提下,大大提高了仿真速度。 展开更多
关键词 人工神经网络 反向传播网络 混合遗传算法 E面分支波导耦合器 人工神经网络算法 波导耦合器 优化设计 E面 人工神经网络模型 应用 仿真精度
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双M-Z干涉仪中Y分支波导设计与分析
6
作者 恩德 邓三星 +2 位作者 孙攀 陈亚柯 冯捷逾 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第2期316-319,共4页
介绍了分支波导和S形弯曲波导,设计了对称双Y分支S形弯曲波导的结构,并计算了其弯曲损耗。对1/2Y和1/4Y分支波导的传输及弯曲损耗随长度的变化进行了模拟仿真,结果表明,设计的双Y分支波导达到了低损耗的要求。最后对双M-Z干涉仪的光场... 介绍了分支波导和S形弯曲波导,设计了对称双Y分支S形弯曲波导的结构,并计算了其弯曲损耗。对1/2Y和1/4Y分支波导的传输及弯曲损耗随长度的变化进行了模拟仿真,结果表明,设计的双Y分支波导达到了低损耗的要求。最后对双M-Z干涉仪的光场传输进行了二维各向同性仿真,得到其光场传输图和折射率分布图。结果表明,设计的双M-Z干涉仪的分光比可达1∶1∶1∶1。 展开更多
关键词 双M-Z干涉仪 Y分支波导 弯曲损耗 光功率 光场传输
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太赫兹E面分支波导定向耦合器研究 被引量:2
7
作者 周扬帆 胡江 +1 位作者 张勇 刘双 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S1期540-542,共3页
本文基于微细加工技术中的深反应离子刻蚀(DRIE)技术设计了一款中心频率在0.355THz的E面3d B四分支矩形波导定向耦合器。利用奇偶模分析方法和级联理论分析方法进行分析,计算出了其在给定耦合度条件下各结构初值。使用Ansoft HFSS对四... 本文基于微细加工技术中的深反应离子刻蚀(DRIE)技术设计了一款中心频率在0.355THz的E面3d B四分支矩形波导定向耦合器。利用奇偶模分析方法和级联理论分析方法进行分析,计算出了其在给定耦合度条件下各结构初值。使用Ansoft HFSS对四分支波导定向耦合器进行仿真优化,结果表明该耦合器性能优异,在0.35-0.36THz频段内,隔离度优于40d B,各端口的回波损耗大于40d B,插入损耗小于0.2d B。本文所设计的分支波导定向耦合器结构简单紧凑、性能优越,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 微加工技术 DRIE技术 太赫兹 分支波导定向耦合器 奇偶模分析方法
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基于S型Y分支波导的石墨烯M-Z电光调制器设计 被引量:3
8
作者 周勇 陆荣国 +3 位作者 吕江泊 沈黎明 林瑞 刘永 《半导体光电》 CAS 北大核心 2021年第2期179-184,共6页
利用COMSOL软件设计了一种基于S型Y分支SOI脊波导的石墨烯M-Z电光调制器,并对Y分支波导曲率半径、相位臂长度、芯层间距和输入输出直波导长度等结构参数对调制器的影响进行了分析。在此基础上对电光调制器的性能指标进行了计算和优化,... 利用COMSOL软件设计了一种基于S型Y分支SOI脊波导的石墨烯M-Z电光调制器,并对Y分支波导曲率半径、相位臂长度、芯层间距和输入输出直波导长度等结构参数对调制器的影响进行了分析。在此基础上对电光调制器的性能指标进行了计算和优化,最终设计出了3dB带宽为143GHz、消光比为15.05dB的硅基石墨烯M-Z电光调制器。 展开更多
关键词 石墨烯 M-Z电光调制器 S型Y分支波导 绝缘体上硅脊形波导
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新型非对称Y分支波导设计与分析 被引量:8
9
作者 唐雄贵 廖进昆 +2 位作者 李和平 陆荣国 刘永智 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2077-2081,共5页
非对称型Y分支波导是用于实现分支波导光功率非均分输出的重要单元器件,在集成光子器件中有广泛应用。基于全内反射原理,提出了一种新型非对称Y分支波导,通过将左右分支波导相对于输入波导在横向方向上进行偏移以实现特定分束比光输出,... 非对称型Y分支波导是用于实现分支波导光功率非均分输出的重要单元器件,在集成光子器件中有广泛应用。基于全内反射原理,提出了一种新型非对称Y分支波导,通过将左右分支波导相对于输入波导在横向方向上进行偏移以实现特定分束比光输出,并对其光学特性进行模拟分析。结果表明,该波导结构不仅能实现任意特定分束比光输出,在分支角达到14°条件下其输出损耗仅为0.417 dB,而且偏振依赖性低、工艺制作难度小,这种新型非对称Y分支波导在集成光子器件中具有重要应用意义。 展开更多
关键词 集成光学 非对称Y分支波导 全内反射 低损耗 分支
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基于表面等等离波子的新型Y分支波导 被引量:9
10
作者 赵华伟 黄旭光 苏辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1649-1652,共4页
新型高效的纳米光波导器件的研制纳米集成光学的核心技术之一。Y分支波导作为最基本的分光和光路连接元件是纳米光学器件设计与制备的基础。运用时域有限差分(FDTD)法,模拟计算了基于表面等等离波子(SPP)的纳米Y分支波导的传输特性。结... 新型高效的纳米光波导器件的研制纳米集成光学的核心技术之一。Y分支波导作为最基本的分光和光路连接元件是纳米光学器件设计与制备的基础。运用时域有限差分(FDTD)法,模拟计算了基于表面等等离波子(SPP)的纳米Y分支波导的传输特性。结果表明,该新型Y分支波导在光通信波段可以实现大角度的分光功能,且在180°分支情况下,传输效率仍高达92.8%以上。另外,该波导还具有导波性能良好、对分叉处间隙缺陷大小不敏感及制作容差较大和器件尺寸在纳米量级等特点。对该新型光波导器件的研究为未来纳米集成光学器件的研制和应用有一定的指导意义。 展开更多
关键词 纳米集成光学 Y分支波导 有限时域差分理论 表面准等离波子
原文传递
一种带有锥形多模过渡区的Y分支光波导 被引量:4
11
作者 武继江 高金霞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期173-176,共4页
为减小Y分支波导的分支损耗,提出在输入波导和两输出波导间引入锥形多模过渡波导。与已被用于减小Y分支波导分支损耗的矩形多模过渡波导相比,所引入的锥形多模过渡波导,不仅可以减小过渡波导的长度,还可进一步减小分支损耗。利用三维有... 为减小Y分支波导的分支损耗,提出在输入波导和两输出波导间引入锥形多模过渡波导。与已被用于减小Y分支波导分支损耗的矩形多模过渡波导相比,所引入的锥形多模过渡波导,不仅可以减小过渡波导的长度,还可进一步减小分支损耗。利用三维有限差分光束传播法,对具有锥形过渡波导的退火质子交换铌酸锂Y分支光波导进行了数值模拟。数值结果为该类Y分支光波导的设计和制备提供参考。 展开更多
关键词 集成光学 Y分支波导 锥形过渡波导 有限差分光束传播法
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光学Y分支三维波导的数值模拟 被引量:1
12
作者 张耀举 苏玉玲 《郑州大学学报(自然科学版)》 2001年第2期72-75,共4页
针对光学 Y分支三维波导结构及折射率分布 ,运用有限差分波束传播方法 (FD-BMP)进行了数值模拟 .由数值结果可得 ,FD-BPM法算得的分支损耗为 0 .3 7d B,而原有的快速傅立叶变换法 (FFT-BPM)算得的分支损耗为 0 .3 0 d B.分析指出 ,FD-BM... 针对光学 Y分支三维波导结构及折射率分布 ,运用有限差分波束传播方法 (FD-BMP)进行了数值模拟 .由数值结果可得 ,FD-BPM法算得的分支损耗为 0 .3 7d B,而原有的快速傅立叶变换法 (FFT-BPM)算得的分支损耗为 0 .3 0 d B.分析指出 ,FD-BMP的结果较为合理 .对两种方法的计算时间比较发现 ,FD-BMP比 FFT-BMP快 5~ 展开更多
关键词 光学 Y分支波导 有限差分 傅立叶变换 数值模拟 分支损耗 FD-BMP法 FFT-BPM法
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基于免疫算法的E面波导分支耦合器优化技术
13
作者 许殿 史小卫 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期2139-2141,共3页
免疫算法结合“熵”的概念 ,采用基于浓度的选择机制 ,既鼓励适应值高的个体 ,又抑制浓度高的个体 ,从而保证了算法的收敛性及解群体的多样性 .使用免疫算法结合有限元数值计算方法优化E面波导分支耦合器 ,通过和现有的优化设计算法作比... 免疫算法结合“熵”的概念 ,采用基于浓度的选择机制 ,既鼓励适应值高的个体 ,又抑制浓度高的个体 ,从而保证了算法的收敛性及解群体的多样性 .使用免疫算法结合有限元数值计算方法优化E面波导分支耦合器 ,通过和现有的优化设计算法作比较 。 展开更多
关键词 免疫算法 有限元法 分支波导 耦合器
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聚合物Y分支脊形波导的单模条件 被引量:3
14
作者 陆荣国 刘永智 +2 位作者 廖进昆 张长命 廖翊韬 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期617-621,共5页
有机聚合物光波导近年来成为研究的热点,它为实现下一代的光电集成回路提供了另外一种选择。它所具有的一系列优点如下:(1)与传统的材料相比,有机聚合物光波导容易在各种衬底上制作,其制作成本也得以降低,并且使得与有源器件如激光器、... 有机聚合物光波导近年来成为研究的热点,它为实现下一代的光电集成回路提供了另外一种选择。它所具有的一系列优点如下:(1)与传统的材料相比,有机聚合物光波导容易在各种衬底上制作,其制作成本也得以降低,并且使得与有源器件如激光器、调制器、探测器的单片集成成为可能;(2)有机聚合物波导材料的折射率可以进行调整以满足耦合损耗和弯曲损耗的折中选择;(3)此外,有机聚合物的热光系数比S iO2大一个数量级,而其导热系数却比S iO2和S i小得多。有机聚合物Y分支是强度调制器和光开关等器件的重要组成。光波导器件在和单模光纤一起使用时要求其实现单模传输,这样可以减少耦合损耗。利用变分有效折射率法计算了聚合物Y分支脊形波导的光场分布。变分有效折射率法是变分法(VM)和有效折射率法(EIM)的结合,它结合了两种方法各自的优点,能够很精确地模拟光场分布情况。利用变分有效折射率法验证了满足单模传输的脊形波导结构参数:芯层厚度为1.5μm,脊高为0.2μm,脊宽为5μm。 展开更多
关键词 聚合物 Y分支脊形波导 变分法 有效折射率法
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Y分支LiNbO_3波导的单模特性的测试方法研究
15
作者 张广 陈抱雪 +1 位作者 隋国荣 王关德 《光学仪器》 2011年第2期6-9,共4页
光纤陀螺中使用的Y分支相位调制器对单模特性要求非常高。文中深入研究了Y分支波导的多模特性,在理论分析的基础上用BPM做了Y分支的设计和仿真,模式耦合分析表明,当Y分支波导为多模时,其倒置输入时的输出功率会随波长变动发生周期性波动... 光纤陀螺中使用的Y分支相位调制器对单模特性要求非常高。文中深入研究了Y分支波导的多模特性,在理论分析的基础上用BPM做了Y分支的设计和仿真,模式耦合分析表明,当Y分支波导为多模时,其倒置输入时的输出功率会随波长变动发生周期性波动,该特征可用于定量判定多模临界波长。归纳数据,提出了一种独特的通过Y分支输出功率曲线测定其多模临界波长的方案,并且通过Y分支波导的测试实验验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 光纤陀螺 Y分支波导 单模特性
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波导E面分支定向耦合器的改进模匹配和网络分析 被引量:1
16
作者 徐善驾 王峰 《电子科学学刊》 CSCD 1995年第4期438-442,共5页
本文用多模网络理论与严格场匹配相结合的方法,对波导E面分支定向耦合器作了分析。在分析过程中将电磁场分量用各次LSE^x模叠加来展开,而不是用TE模和TM模来展开。同时通过模匹配将场的问题转化成网络的问题来处理。这样本文方法在不影... 本文用多模网络理论与严格场匹配相结合的方法,对波导E面分支定向耦合器作了分析。在分析过程中将电磁场分量用各次LSE^x模叠加来展开,而不是用TE模和TM模来展开。同时通过模匹配将场的问题转化成网络的问题来处理。这样本文方法在不影响计算精度的情况下,具有运算量小,清晰简捷的优点。 展开更多
关键词 波导E面分支 定向耦合器 模匹配 微波元件
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一种V波段波导分支电桥
17
作者 袁士涛 侯艳茹 +2 位作者 高静 李霞 范超 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第A02期375-377,共3页
设计了一种V波段波导分支电桥,其工作频率为50~60GHz。波导电桥采用波导E面耦合,通过在波导E面加载三节耦合圆柱体,达到工程所需15dB的耦合度。在V波段频段中传统的长方体耦合块形式已经无法在加工上实现。设计采用了圆柱体耦合形式,... 设计了一种V波段波导分支电桥,其工作频率为50~60GHz。波导电桥采用波导E面耦合,通过在波导E面加载三节耦合圆柱体,达到工程所需15dB的耦合度。在V波段频段中传统的长方体耦合块形式已经无法在加工上实现。设计采用了圆柱体耦合形式,相比于传统的长方体耦合块其电性能特性良好,尤其是其结构简单,加工更容易实现。本设计在毫米波雷达馈线设计中具有一定的研究价值。 展开更多
关键词 V波段 波导分支电桥 E面耦合 圆柱体耦合
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多端口波导分支电桥的快速准确分析
18
作者 罗斌 万笑梅 +2 位作者 樊德森 金谋平 刘永普 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期209-213,252,共6页
为了实现多端口波导分支电桥的快速准确分析和优化设计 ,论文提出一种普遍适用的、准确的多模网络分解 重组算法 ,并将其与遗传算法有机地结合起来 ,并得出了较好的优化结果 .论文采用的分析方法在满足工程需要的精度的前提下 ,大幅度... 为了实现多端口波导分支电桥的快速准确分析和优化设计 ,论文提出一种普遍适用的、准确的多模网络分解 重组算法 ,并将其与遗传算法有机地结合起来 ,并得出了较好的优化结果 .论文采用的分析方法在满足工程需要的精度的前提下 ,大幅度提高了计算速度 ,因而特别适用于微波器件的优化设计 ,尤其适合于采用遗传算法的CAD技术 .文中给出的四端口和六端口的波导E面分支电桥的计算实例 。 展开更多
关键词 多端口波导分支电桥 快速准确分析 多模网络分解-重组算法 遗传算法 微波器件
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基于波导Y型分支使用E面有耗平面传输线的功率合成器
19
作者 赵轩 杨迎 谢小强 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第S1期264-266,共3页
本文在毫米波频段设计了一种宽带的基于波导Y型分支使用E面有耗平面传输线的两路功率合成器,平行于E面的有耗传输线能解决传统的波导Y型分支分支路端口间隔离度和分支路端口驻波特性差的问题。同时这种电路结构加工装配简单方便。仿真... 本文在毫米波频段设计了一种宽带的基于波导Y型分支使用E面有耗平面传输线的两路功率合成器,平行于E面的有耗传输线能解决传统的波导Y型分支分支路端口间隔离度和分支路端口驻波特性差的问题。同时这种电路结构加工装配简单方便。仿真结果表明:基于波导Y型分支使用E面有耗平面传输线的功率合成器,在整个Ka频段所有端口的回波损耗都低于-16d B,分支路端口间的隔离度大于17d B,插入损耗小于0.16d B。该电路结构加工安装简易,性能良好,可以应用在毫米波多路的功率合成网络,在保证高稳定性的同时能获得大功率的输出。 展开更多
关键词 E面有耗平面传输线 波导Y分支 毫米波
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K波段宽带波导分支定向耦合器的设计
20
作者 王家明 刘鲁军 +1 位作者 丁飞 李霞 《机械制造》 2016年第6期31-33,共3页
根据波导分支定向耦合器的原理,结合机械加工工艺,设计加工出一种应用于K波段(22GHz^32GHz)雷达的15dB波导分支定向耦合器。根据切比雪夫理论,给出了给定耦合条件下的结构初值。采用HFSS软件对波导分支定向耦合器建模仿真,设计出最优尺... 根据波导分支定向耦合器的原理,结合机械加工工艺,设计加工出一种应用于K波段(22GHz^32GHz)雷达的15dB波导分支定向耦合器。根据切比雪夫理论,给出了给定耦合条件下的结构初值。采用HFSS软件对波导分支定向耦合器建模仿真,设计出最优尺寸的结构。该耦合器在22GHz^32GHz频段内耦合度为15dB,反射损耗大于30dB,隔离度达到30dB以上,插入损耗小于0.2dB。设计的波导分支定向耦合器结构简单紧凑、性能优越、加工性良好。 展开更多
关键词 波导分支定向耦合器 K波段 机械加工 宽带
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