多通道片上微纳波分解复用器的智能逆设计

为获得超小超密集的波分解复用器,提出多通道片上微纳波分解复用器的智能逆设计方法,引入序列二次规划(SQP)算法和有限元法(FEM),辅以插值、整形和二值化等技术手段,实现从功能需求到具体结构的逆向设计。通过该方法,成功设计出多种类型的波分解复用器,并对它们进行实验验证。实验结果表明,所设计的波分解复用器在尺寸、传输效率和消光比等方面均表现出色。

一种新型多模干涉型光子晶体波分解复用器(英文)

基于二维光子晶体中多模干涉效应(MMI)设计了一种新型的三波长波分解复用器,模拟结果表明,该结构能有效地分离1310 nm/1500 nm/1550 nm三个波段的波长。当改变该波分解复用器的相关结构参数时,该结构能拓展至其他波段。除此之外,该结构也能单独作为两波长波分解复用器对1310 nm/1550 nm实现分离。该波分解复用结构对三个波长的透射率均在91%以上。与此同时,借助于平面波展开法及时域有限差分法,对光波在该结构的传播效率及传播行为进行了计算及模拟。

基于液体选择填充光子晶体光纤的波分解复用器研究

设计了一种基于液体选择填充三芯光子晶体光纤的1.31/1.55μm波分解复用器。中间为缺失一个空气孔的普通二氧化硅纤芯,左右两纤芯填充了不同折射率的液体材料。根据光纤消逝场耦合的模式理论,不对称相邻波导存在波长相关耦合。不同填充折射率的两纤芯与中间纤芯分别耦合,构成两个不同响应波长的光滤波器。通过选择合适光纤长度,可实现不同波长光的分离。采用全矢量有限元法分析了光纤的传输特性,讨论了填充不同折射率液体时波导间的模式耦合,得到了其匹配波长与耦合长度。基于光束传播法仿真发现,长度为4.88mm的光纤能实现1.31/1.55μm波长光的解复用。

光通信技术讲座——(四):光滤波器和波分解复用器

介绍各种可调谐光滤波器和波分解复用器。

基于三芯光纤的波分解复用器的研究

本文设计了基于常规线型排列三芯光纤的新型波分解复用器,比起基于多芯的光子晶体光纤的波分解复用器,该波分解复用器有着容易制作,且易于与常规光纤对接的优点。由耦合理论可知,对于两个失配的平行光波导,两波导的模式耦合是不完全的。通过设计使两个非对称平行光波导在某波长上传播常数匹配,此时两个波导就可完全耦合,从而实现滤波。通过选择合适的光纤长度,使得在光纤的输出端,不同波长的光从不同的波导端口输出,实现波分解复用的功能。本文利用全矢量光束传播法仿真发现,在1cm处可以实现波长1.31um和1.55um光的解复用。

光子晶体微腔稀疏波分解复用器的设计与模拟

针对城域网与接入网对稀疏波分复用系统的应用需求,提出了一种基于光子晶体微腔的稀疏波分解复用器.利用平面波展开法计算了二维正方晶格圆柱形硅介质柱型光子晶体的带隙,在此基础上,引入五点缺陷构造了光子晶体微腔,并用时域有限差分法系统分析了微腔共振波长与缺陷介质柱半径及折射率的关系,理论上设计了一种符合ITU G.694.2标准的四信道解复用器.结合Rsoft软件的仿真分析,结果表明:五点缺陷微腔共振波长与缺陷介质柱半径呈非线性关系,与缺陷介质柱折射率差呈线性关系,解复用器四信道的中心波长接近目标波长,峰值半高全宽均小于5.7nm,串扰均在-15.66dB以下,输出谱相对强度均大于90%,输出功率均衡,为解复用器的深入研究提供了理论基础.

六信道光子晶体环形腔波分解复用器的设计

针对下一代超高速光通信系统对器件微型化和集成化的迫切需求,设计了一种基于光子晶体环形腔的六信道波分解复用器。利用平面波展开法和时域有限差分法分析环形腔和点微腔等缺陷结构的模式特性,根据耦合模理论确定波导与谐振腔之间的最佳耦合条件,通过改变环形腔内介质柱的折射率和半径实现波长的选择性,通过控制点微腔的中心介质柱半径实现目标频率光波的高透射率输出。仿真结果证明该器件适用于E、S、C、L、U波段的光波传输,尤其对C波段内多个波长可实现解复用功能,Q值高达103,插入损耗低至0.0877dB,谱线宽度小于2nm,窄带特性良好,信道间相互串扰小且动态范围为[-31.6,-14]dB,传输透射率均高于90%,而且器件尺寸仅为22.6μm×22.6μm,适用于光器件集成。

基于正三角型三芯光纤的波分解复用器

设计了基于正三角排列三芯光纤的新型波分解复用器,比起基于多芯光子晶体光纤的波分解复用器,该波分解复用器有着容易制作、且易于与常规光纤对接的优点。通过设计使两个非对称平行纤芯在某波长处的传播常数(或有效折射率)匹配,此时两个纤芯就可完全耦合,从而实现滤波。通过选择合适的光纤长度,使得在光纤的输出端,不同波长的光从不同的纤芯端口输出,从而实现波分解复用的功能。利用全矢量光束传播法仿真发现,长度为10.25 mm的正三角排列三芯光纤可以实现波长为1.31μm和1.55μm光波的解复用。

亚波长圆环形分解复用器谐振模分离研究

设计了一种亚波长圆环形三通道金属-介质-金属(MIM)波导分解复用器。利用时域有限差分(FDTD)法,在可见光到近红外频段研究了该结构的电磁传输特性,发现满足谐振条件的电磁波可以在圆环中发生多级谐振现象。通过优化出口通道在圆环上的位置,成功实现了圆环二、三、四级谐振模式的分离功能。此外,圆环的谐振波长可以通过设置圆环的半径进行调制。该微结构对光波具有束缚与传输功能,解决了光信号谐振模式分离传输问题,在光集成与通信等方面有较好的应用前景。

一种基于缺陷光子晶体的解复用器

在二维正方晶格光子晶体的基础上,构建了一种晶格常数渐变的变晶格结构,设置线缺陷形成主波导和多个耦合波导以及相应的耦合点缺陷(微腔),利用该缺陷态结构实现了六信道波分解复用器。采用时域有限差分法研究了微腔的谐振特性及主波导和各耦合波导的传输特性。计算结果表明:点缺陷共振模可以实现几乎连续的变化,有相近的强度,缺陷峰线宽均约为0.01μm左右;六信道的中心波长在2.667μm～2.802μm之间,信道间隔平均值小于0.025μm。

二维光码分多址系统及其编/解码器设计

介绍时间和空间(T/S)、波分和码分(WDM+OCDMA)、跳频和码分(FH+OCDMA)3种二维光码分多址编码方案.利用光纤延迟线和波分解复用器构造出一种波长可调的二维编/解码器,该方案以光纤延迟线编/解码器为基础,引入波分解复用器实现波长域编码,具有构造简单、变址灵活等优点.

基于EPON的有线电视网络单纤双向化改造方案应用

广电网正在快速双向化改造,目前主要采用双纤传输模式,单纤传输方案未能得到足够重视。对双纤方案与单纤方案进行了比较,对单纤方案应用过程中的一些问题进行了介绍,对其应用效果进行了评估,推荐单纤方案作为快速实现广电网双向化的重要应用方案。

虚像相位阵列的研究进展及应用

虚像相位阵列(VIPA),是一种新型的色散补偿器件,它可以产生大范围的角度色散,并且可以对色散和色散斜率进行同步独立的补偿。其次,它还有一些更吸引人的性能,比如非常小的偏振态依赖性,色度色散的机械可调性和小封装的可行性等,适合于下一代密集波分复用(DWDM)高速光通信系统。详细介绍VIPA的工作原理及其研究进展,同时还介绍了它的一些最新应用和发展动向。