改进长周期波导光栅折射率传感特性的研究

提出了一种附加高折射率覆盖层的长周期波导光栅折射率传感器结构。通过模拟外折射率变化所引起的高阶模式等效折射率的改变以及该高阶模式与基模相耦合的谐振波长的漂移,研究了长周期波导光栅对外界环境折射率的传感特性。模拟表明,高折射率外覆盖层的加入会使得原有的覆盖层高阶模式发生重组,高阶模式等效折射率和模式耦合的谐振波长随之发生跳变。此时,长周期波导光栅外折射率传感器的敏感度和工作范围将极大地提高。

布拉格光纤色散特性的研究

布拉格光纤是由在径向折射率呈周期分布的多层介质圆环构成的一种光纤。由于多层的几何结构特征,布拉格光纤表现出与普通光纤不同的色散特性。引入等效折射率法(EIM)结合多层光波导理论来分析布拉格光纤,对于布拉格光纤的色散特性进行了深入的分析,得到了布拉格光纤色散的比例性质(scalingproperties),并举例说明利用波导色散与结构参量的关系,通过调整布拉格光纤的结构参量,灵活地设计其色散特性。

聚合物脊形光波导设计

用5层非对称平面波导理论和等效折射率法(ERIM)分析了金属电极对聚合物脊形光波导横向模式特性及其传输损耗的影响。计算结果表明:在工作波长1.55μm波段,当常规脊形光波导的芯层厚度大于0.8μm、包层厚度大于3.0μm时,才能保证传输损耗的理论极限小于0.1dB/cm;当脊波导刻蚀深度为0.1～0.2μm、对应脊波导宽度为7～5μm时,可满足脊波导横向单模传输。