多通道薄膜铌酸锂阵列波导光栅研制

基于薄膜铌酸锂材料平台,通过开发金属掩膜与ICP刻蚀相结合的波导制备工艺,研制出了8通道且通道间隔400 GHz的阵列波导光栅,器件整体尺寸为1.28 mm×1.38 mm。测试结果表明,该阵列波导光栅的串扰小于-15 dB,通道非均匀性小于0.5 dB。该器件为薄膜铌酸锂基波分复用技术积累了研制经验,并有望推进多通道微波光子模块的小型化应用。

阵列波导光栅解复用器的标量传输理论及其简化模型

以波导本征模式场作输入光场 ,阐述了AWG中实际光场的传输数学模型 ,对输入场作高斯近似 ,阐述了光场传输的简化模型 通过简化模型与实际情况的比较 ,肯定了高斯近似简化模型在一定情况下的合理性 对于给定串扰要求 ,利用高斯近似模型可以决定最外层阵列波导坐标与衍射场光束束腰的比值 ,对实际器件设计来说有一定意义 ,但高斯简化模型在一定情况会引入较大误差 。

低插入损耗阵列波导光栅的设计

研究了阵列波导光栅的插入损耗 针对损耗来源 ,讨论了各项损耗的研究方法 分析了结构参量对损耗的影响 ,讨论了降低损耗的设计思路 对结构参量进行优化 ,设计了 8通道2 0 0GHz间隔的阵列波导光栅 ,中心通道插入损耗为 1.37dB ,低于目前商用器件的 1/ 2

阵列波导光栅复用/解复用器光栅孔径对器件性能影响的数值分析

阵列波导光栅复用 /解复用器中波导光栅孔径是器件重要的结构参数 .波导光栅孔径数值有限 ,部分光场将因未被耦合进而损失掉 .同时引起输出波导接收端焦场变形 ,增加了器件串扰 .本文详细分析和计算了由于波导光栅孔径有限引起的光场损耗和信号串扰 ,选择适当孔径参数可使其引入的信号损耗和串扰降到足够低 。

650nm聚合物阵列波导光栅波分复用器设计

选择在可见光波段具有较低吸收损耗的聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧丙酯[P(MMA-GMA)]共聚物作为波导包层材料,使用双酚A型环氧树脂作为折射率调节剂,根据材料的折射率设计了单模波导截面尺寸;然后,采用束传播法优化设计出16信道阵列波导光栅(AWG)器件的版图结构。利用Optiwave软件模拟了AWG器件的光传输特性,结果显示,器件的信道间隔为0.845 01 nm,插入损耗小于14 dB,串扰小于-25 dB。

阵列波导光栅解复用器输入/输出波导结构串扰的数值分析

本论文采用Ｍａｒｃａｔｉｌｉ方法分析矩形波导的模场特性，在此基础上计算了ＡＷＧ波分复用／解复用器串扰与输入／输出波导间隙参数（ｄｒ／ｗ），波导结构参数Ｖ的变化关系．计算了串扰值一定时，选取Ｖ参数与ｄｒ／ｗ的关系曲线．分析了在不同折射率差波导中，串扰与偏振的相关性，为器件的整体优化设计提供了参考数据．

低插损平坦谱响应阵列波导光栅解复用器优化设计

通过在输入波导与输入平板波导之间加入一种模式转换结构 ,获得了一个具有平坦光谱响应 ,低插损 ,光谱响应对称的阵列波导光栅型波分复用器 ,该模式转换结构由一个与输入波导的输出端连接的第一锥形波导 ,一个与此锥形波导输出端连接的细直波导 ,一个与细直波导输出端连接的第二个锥形波导以及一个连接输入平板波导和第二个锥形波导的梯形波导组成 ,通过优化设计梯形波导和第二个锥形波导的形状可以获得较宽的 1dB通带带宽和较低的插损 ,同时光谱响应具有非常好的平坦性 ,而且通过对第一个锥形波导和细直波导的优化设计 ,在不引入明显的额外插损的条件下 。

阵列波导光栅的简便模拟方法及应用

结合等效折射率方法并利用高斯光束近似给出了一种简便的模拟计算阵列波导光栅方法 ,可实现AWG锔模拟 模拟计算结果与理论公式计算结果吻合 利用这种模拟方法 ,模拟了一个阵列波导光栅 (AWG)实例 ,并考察了阵列波导条数对器件性能的影响 。

基于阵列波导光栅的智能服装人体测温解调系统研究

研究并实现了一种应用于智能服装中人体温度测量的阵列波导光栅解调系统。分析了系统的解调原理,搭建了光纤布拉格光栅解调实验平台,采用了强度法解调出光纤光栅的布拉格波长,完成了光纤光栅传感器串联前后解调的实验。结果表明,系统对光纤布拉格光栅的布拉格波长的解调具有高线性度,波长测量精度可达0.001nm,光纤布拉格光栅传感器间串扰所造成的解调误差为0.000 5nm,人体温度的测量误差为±0.16℃。该解调系统精度高、串扰低,可适用于智能服装中人体温度的测量。

聚合物阵列波导光栅波分复用器传输特性分析

针对一种中心波长为 1.5 5μm、波长间隔为 1.6 nm的聚合物阵列波导光栅波分复用器 ,对其功率分布、分波波谱、自由光谱区 (FSR)、衍射效率、串扰等进行了详细的分析 .并对波导芯尺寸、相邻阵列波导间距、衍射级数、阵列波导数等参量进行了优化 ,得到了器件实际设计所需要的相应的参数值 。

聚合物阵列波导光栅复用器关键技术的研究

介绍了阵列波导光栅 (AWG)复用器的工作原理 ;运用光栅衍射理论和马卡提里近似法 ,对中心波长为 1.5 5 μm ,波长间隔为 1.6nm的聚合物AWG进行参量设计 ,通过数值模拟验证了设计的正确性 用甲基丙烯酸甲酯类聚合物对AWG的制备工艺进行了研究 ,用铝作掩模制作了聚合物光波导 ,测试结果表明在 1.5 5

硅基二氧化硅阵列波导光栅相位误差数值分析

采用传输函数法对硅基二氧化硅阵列波导光栅(AWG)的相位系统误差和随机误差进行了详细的分析.系统误差的模拟结果表明阵列波导的有效折射率和相邻阵列波导长度差ΔL的偏移将会对使中心波长λ0偏离设计值,平板波导有效折射率、阵列波导的间距、罗兰圆聚焦长度R的偏移会使通道间隔偏离设计值.随机误差的模拟结果表明相邻阵列波导长度差、阵列波导中芯区折射率、芯区宽度、芯区厚度的随机波动对AWG的串扰影响较大,而波导上、下包层折射率的波动对AWG串扰影响较小.

阵列波导光栅复用器的原理、设计及应用

介绍了阵列波导光栅（AWG）复用器的原理、设计及在WDM通信系统中的应用，并对其最新的研究成果作了介绍。

阵列波导光栅复用器的数学特性

叙述了基于阵列波导光栅复用器的结构与原理 ,在此基础上分析了其输入与输出信号的傅里叶变换、信号传输、信号循环移位、复用、解复用和波长路由的信号矩阵变换等光信号时空变换和光信号处理的数学特性 ,拓宽了阵列波导光栅波分复用器的应用领域。

聚合物/二氧化硅混合型无热化阵列波导光栅参量的优化

研究一种新型无热化聚合物/二氧化硅混合波导组成的硅基二氧化硅阵列波导光栅.阵列波导光栅对温度的依赖性受波导物质的折射率和波导芯的尺寸影响.通过调节这些参量就可以减小温度对阵列波导光栅的影响.优化得到混合型阵列波导光栅在温度20～70℃范围内波谱漂移小于常规型AWG结构的5%.

基于FD-BPM方法的阵列波导光栅模拟

给出了一种采用 FD- BPM方法对整个阵列波导光栅 (AWG)器件进行方便而精确地模拟的方法和一个AWG设计实例的模拟结果 ,并对模拟结果进行了分析 .

基于多模干涉耦合器的阵列波导光栅设计研究

研究了基于多模干涉 (MMI)耦合器的阵列波导光栅 (AWG) .通过模式传输分析方法 ,分析了多模干涉耦合器及阵列波导 ;并给出在硅基底上的二氧化硅波导上四通道 10 0GHz

聚合物阵列波导光栅复用器/解复用器的参数设计与损耗分析

对中心波长为 1 5 5 μm、波长间隔为 1 6nm的聚合物阵列波导光栅波分复用 解复用器进行参数设计 ,并对器件的损耗进行分析 .

适用于阵列波导光栅制作的厚SiO_2陡直刻蚀技术

采用 ICP- 98型高密度等离子体刻蚀机进行了厚 Si O2 陡直刻蚀技术的研究 ,利用双层掩膜技术解决了“微掩膜现象”问题 ,刻蚀获得 12 .4 μm的陡直 Si O2 光波导剖面 ,并将这一刻蚀技术用于阵列波导光栅的制作中 .

阵列波导光栅中自由传播区模式的有效折射率

针对阵列波导光栅设计中自由传播区模式有效折射率的确定问题,提出了一种采用加权等效模式折射率作为自由传播区模式有效折射率的方法。通过引入慢变包络近似条件并采用吸收边界条件的一阶Galerkin有限元法,给出了阵列波导光栅自由传播区仅含有磁场分量的全矢量波动方程组。在此基础上,基于三维全矢量束传播法对自由传播区光场进行了模式分析,并结合导模传输分析法,推导给出了加权等效模式折射率的表达式,为阵列波导光栅设计中自由传播区模式折射率的确定提供了一个理论依据。