SOI矩形光波导定向耦合器的研究

提出一种利用有效折射率方法分析SOI矩形光波导定向耦合器的理论,并且取得了与精确解非常吻合的结果,最后得出了一些有用的结论,对分析和设计光波导定向耦合器有一定指导意义。

基于GaAs/GaAlAs条形光波导的定向耦合器分析

运用基于级数展开法 (SEM)的三维光束传播法 (3D SEM BPM)分析了由GaAs/GaAlAs条形光波导构成的定向耦合器 .获得了这种定向耦合器所承载的偶模及奇模电场分布 ,其耦合长度随波导间距的增加近似指数增长 .模拟了光波在器件中的传输演变情况 ,用条形光波导的基模在给定定向耦合器的左通道激励 ,传输 2 6 2mm之后模场转移至右通道 ,获得了交叉态 (CrossState) .另外 ,3D SEM BPM最终将BPM基本方程归结为一阶常微分方程组 ,方法简单 ;导出矩阵小 ,计算效率高 .处理边界条件时 ,引入正切函数变换将无限平面映射成单位平面 。

定向耦合器型4×4光波导开关陈列的研制

LiNbO_3光波导开关陈列是宽带光通信中重要的元器件之一.作者设计并制作了采用阶跃△β方法调制有5个定向耦合器构成的4×4光波导开关陈列.器件性能为插入损耗:-10dB左右,串话:-20dB左右,驱动电压:15V左右,开关响应时间:<1.4ns,工作波长为1.3μm.

一个新的脊背式硅光波导定向耦合器计算模型

本文提出一个导波区域的等效折射率模型，并应用介质光波导的强耦合理论和有效折射率方法，给出一个较合理的大尺寸单模脊背式半导体光集成中定向耦合器的理论计算模型。

掩埋式自聚焦光波导定向耦合器的研制

用加电场两步离子交换工艺对掩埋式自聚焦光波导定向耦合器进行了研究和制作，制成了1对1定向耦合器样品，拍摄了样品耦合传输的端面显微照片，研究了耦合光能量随耦合长度变化的特性．

波导芯层折射率不同的定向耦合器研究

利用耦合理论研究了芯层折射率不同的定向耦合器的耦合特性,得到了其耦合波方程的通解.给出了不同入射条件下波导耦合引起的光场功率和相位的变化特性,并与通常理论研究的等芯层折射率的结果进行了比较.特别指出,等芯层折射率的光波导耦合特性是本文所研究耦合特性的特例,对于芯层折射率不同的双波导定向耦合器,当光从折射率较大的波导入射时,两波导中的光场功率存在着周期性的不完全交换,芯层折射率较大的波导相对于另一波导的相位差有起伏地反向增大,而等芯层折射率时两波导间有周期性的完全功率交换,光场间相位差为π/2;当等强度光从两个波导入射时,光在两波导传输过程中存在功率交换,芯层折射率较大的波导相对于另一波导的相位差有起伏地增大,而等芯层折射率时两波导间没有功率交换,光场等振幅、等相位传播.

利用空间暗光孤子诱导波导实现光控可变定向耦合器

基于空间暗光孤子诱导波导的模式特性以及光波在波导间耦合理论，提出了一种实现光控可变定向耦合器的方法．改变光孤子波导的背景强度，则信号光从器件偏转输出的位置不同．研究了孤子波和信号光波长之比、器件长度及介质的线性折射率对光控可变定向耦合器性能的影响．

半导体异质结定向耦合器的设计

本文根据半导体材料的特点,分析比较了几种不同结构的条波导在构成定向耦合器时,对器件性能产生的影响.从而选定异质结加载条波导构成我们的器件.依据平面波传输可等效为传输线传输的原理,求解出具有多层结构的平面波导的特征方程,应用等效折射率法和耦合模理论,结合现有工艺条件,借助计算机对波导结构参数与器件参数之间的关系进行了数值模拟.经过优选之后,给出了几个实用InP-InGaAsP 单模定向耦合器的设计值.

Si_（1－x）Ge_x／Si定向耦合器的研制

在运用ＳｉＧｅ脊形波导单模条件和有效折射率法分析ＳｉＧｅ／Ｓｉ定向耦合器结构参数的基础上，采用分子束外延和各向异性腐蚀技术制备出Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ（ｘ＝０．０５）单模定向耦合器．在波长为１．３μｍ时，平均串音小于－１８．１ｄＢ，输出功率耦合效率达到９８．１％

基于3D-GM-BPM的平行定向耦合器模拟研究

提出了基于伽辽金法的三维光束传播法(3D-GM-BPM),可直接应用于三维波导光电子器件的光波传输模拟,并用它模拟分析了基于脊形光波导的平行定向耦合器的光波传输特性.3D-GM-BPM最终归结为求解一阶常微分方程组,导出矩阵小,计算效率高.另外,平面映射边界条件使该方法无须引入人工边界条件,因而消除了非物理反射,有较高的计算精度.

非线性光定向耦合器解的简化表达式(英文)

本文将非线性定向耦合器在任意输入情况的解进行了简化．在本文解的基础上，非线性光定向耦合器的工作点，即其开关、调制和放大应用（几乎所有应用）的输入条件能很容易地由解析式确定。

基于3D-VTGM-SBPM平行定向耦合器模拟研究

提出基于变量变换伽辽金法的三维半矢量束传播法(3D-VTGM-SBPM),可直接应用于三维光波导器件的光波传输模拟.采用适当的变量变换,将三维半矢量BPM基本方程归结为一阶常微分方程组,避免了非物理反射且能反映模场的偏振特性,成功的分析了基于脊形光波导的平行定向耦合器的光波传输特性.

铌酸锂定向耦合器的优化设计

分析了定向耦合器几个参数的相互关系,设计了钛扩散铌酸锂定向耦合器的仿真方案,用BPM软件对不同耦合间距的定向耦合器对工艺的容差进行了模拟计算,得到了几种耦合间距/串音变化的组合。

带补偿电极的高消光比定向耦合器开关

研究了对称结构定向耦合器开关的工作原理 ,用正交模理论结合制造工艺条件分析了影响对称结构定向耦合器开关消光比的因素。提出了提高对称结构定向耦合器开关消光比的方法。理论分析及模拟计算结果表明 :在对称结构定向耦合器开关的分支区加上一对补偿电极后可以获得较高的消光比。

椭圆芯单模保偏光纤定向耦合器偏振特性的研究

将强耦合椭圆芯光纤定向耦合器的耦合区波导视作一矩形波导的微扰,到出其传播常数公式及场的幅度耦合波方面,从而给出耦合器的偏振特性。

可调单模光纤定向耦合器

根据光波导理论，对光纤的耦合原理进行了详细的理论分析，提出了研制耦合器的设计方案。采用抛磨方法，并通过可的机械装置，设计并研制出了耦合率高且可调的单模光纤定向耦合器。

几种与偏振无关的光波导开关

本文介绍了目前从实用角度提出的三种与偏振无关的定向耦合器型光波导开关.分析了它们各自的结构以及工作原理,并且从驱动、串音、工艺容差方面比较了它们各自的优缺点.

InGaAs/InAlAs多量子阱脊形光波导及其定向耦合器准矢量分析

运用基于三角函数展开的三维准矢量束传播法分析了由InGaAs/InAlAs多量子阱(MQW)构成的脊形光波导及其定向耦合器;获得了脊形光波导承载的模场分布及其有效折射率,并观察到了TM模的奇变;模拟了光波在定向耦合器件中的传输演变情况.所得结果为制作由此为基础的复杂器件奠定了基础.

仅有相邻波导耦合的定向耦合器的一般解法

应用切比雪夫多项式 ,求得了仅有相邻波导耦合的 (N +1)× (N +1)定向耦合器在弱耦合、无损耗和忽略正交偏振模场分量间耦合的情形下波导耦合方程的通解。列出线形排列 2× 2 ,3× 3,4× 4定向耦合器的解的表达式 ,并对环形排列 3×