改善多层电光聚合物调制器直流弛豫的一种简单方法的分析与模拟(英文)

电场分布和直流漂移对多层电光聚合物调制器的器件稳定性和极化效率有着重要的影响 .本文由电磁场理论建立出等效电路模型 ,分析结果表明多层聚合物调制器的稳态直流场分布取决于材料的电特性 ;材料的弛豫时间常数τ(τ=ε/σ2 ,其中σ是电导率 ,ε是介电常数 )是最大程度上消除直流场弛豫的关键 .当外加直流电压时 ,波导层的场分布由初态到稳态指数变化 ,这一过程由波导层和覆盖层的弛豫时间差决定 .当两者相差为零时 ,弛豫消失 .但在实际工艺中很难作到这一点 ,为此 ,本文经过分析、模拟 ,提出一种简单的“自抑制”机制 ,能够很好地改善多层电光聚合物调制器设计中的直流漂移问题 .

高效微带线聚合物电光调制器的研制

设计、制作并测试了1.55μm光波长的微带线行波电极电光调制器。如果聚合物材料的电光系数γ33=30 pm/V,中心电极L为20 mm,设计的调制器性能参数半波电压为6.70 V。用自主合成的发色团分子组成二阶非线性光学聚合物材料做为芯层制作的聚合物调制器,对调制器的各项性能参数进行了直流、低频和微波性能的测试,采用不同极化方法,在1.55μm波长上测得低频半波电压分别为10.5V(电晕极化)和4.9V(接触极化),折算得芯层材料的电光系数分别为21pm/V和45pm/V。测得消光比为24dB。用矢量网络分析仪测试电极系统的微波性能,S参数反映了此电极系统具有低的微波传输损耗和反射损耗。

基于PDMS的倒脊形波导电光调制器的设计与制备

选用价格低廉、介电性能良好、低传输损耗的聚二甲基硅氧烷作为波导的包层材料,旁链型分散红1键合聚甲基丙烯酸甲酯作为芯层,设计并制备了一种倒脊形聚合物波导马赫-曾德尔电光调制器及共面波导行波电极,获得了调制器的调制信号响应.针对SF6气体刻蚀聚二甲基硅氧烷的再淀积现象,提出了采用SF6和O2的混合气体对聚二甲基硅氧烷进行反应离子刻蚀的方法,发现当SF6∶O2流量比为50 sccm∶10 sccm时,刻蚀形成的凹槽侧壁陡直,底部平坦;实验制备的倒脊形马赫-曾德尔波导在1 550 nm波长下通光良好.

新型高速电光调制器

介绍了目前高速长距离光纤通信中常用的电光调制器的原理、结构和应用。目前半导体调制器的研究日趋成熟,性能不断改善。有机聚合物电光调制器被公认为是最具潜力的高速光通信调制器,正成为人们关注的焦点。

光纤聚合物电光调制器电极对波导特性的影响

有机聚合物高速电光调制器是全光纤器件,插入损耗低,集成度高,能极大地降低模式失配和调制电压,提高调制效率,是未来超长距离超大容量高速光通信系统中的关键器件之一。将一种基于长周期光纤光栅的光纤聚合物电光调制器看作5层均匀圆光波导,考虑两层电极及其复折射率的实际情况,利用紧致的超格子方法,在复数域分析这种光纤聚合物电光调制器的波导特性。从模式折射率的实部和虚部、模场分布等角度对数值计算结果进行分析表明,只忽略外电极对调制器的波导特性影响很小,考虑电极时长周期光栅的谐振波长比不考虑电极时大,从而影响调制特性。

聚合物电光调制器行波电极系统

设计了20 GHz聚合物光波导电光调制器CPW电极系统。制作和测试了分别用 Si、石英、玻璃做衬底的CPW电极系统。结果表明,石英衬底CPW电极质量最好,在中心电极宽度 W=20μm、电极间距G=50μm和电极厚3μm条件下,其实测损耗系数α0=0.32 dB·cm-1·GHz-0.5,实测微波等效折射率Nm=1.689,与理论值符合。在偏离此α0 和 Nm±10%的情况下,对于互作用区电极长度为 L=23.7 mm的调制器,估算带宽仍大于37 GHz。讨论了Si衬底CPW电极传输损耗很大的原因。

40Gb/s微带线电极聚合物电光调制器

设计、制作和测试了用于1.31和1.55μm光波长的40Gb/s微带线行波电极的电光调制器。假设聚合物材料的电光系数γ33=30pm/V,设计的调制器性能参数分别是半波电压Vπ=4.92V和调制带宽42GHz。用有完全自主知识产权的二阶非线性光学聚合物材料BPAN-NT作为芯层材料制作了聚合物电光调制器。对调制器的各项特性参数进行了直流、低频和微波的测试,在1.31和1.55μm波长上测得低频(237 Hz)Vπ分别为32.1和40.5V,折算得芯层材料的电光系数γ33=3.856pm/V。测得消光比为20dB。在50MHz～40GHz频率范围内,测得电极系统实际的微波损耗系数α0=0.6dB.cm-1.GHz-1/2,用此值理论计算得出调制带宽为42.70GHz。在7.5～16.0GHz以及32～40GHz频率范围内用光谱仪测量器件的调制度M,并获得调制度的频率响应曲线。3dB调制带宽为30GHz。

光调制与器件

TN761 2001064104改善多层电光聚合物调制器直流弛豫的一种简单方法的分析与模拟=Analysis and simultatlon of asimpk way to optimize dc field rela xation inmulti—layer electro—optic polymet modulators[刊,英]/赵旭,唐晓黎,宋南辛,王明华(浙江大学信息与电子工程学院.浙江,杭州(310027))∥光子学报.—