复合调制长周期光栅耦合器的研究

从麦克斯韦方程出发,推导了长周期光栅耦合器在折射率、增益、损耗复合调制下完整的耦合理论模型。在此基础上,详细分析了该复合调制长周期光栅耦合器直通与交叉臂间的功率耦合和多波长滤波特性。结果表明,当增益/损耗调制与折射率调制作用相等时,复合调制长周期光栅耦合器具有单向非互易的功率耦合特性,而且随着多波长复用信号输入光纤和输入方向的不同,具有不同的上下话路滤波特性。在增益调制作用下,满足相位匹配条件的信号不仅可有效地耦合到交叉臂下话路输出,还能得到明显的放大;但当损耗调制时,直通与交叉臂中的信号功率均保持各自的初值,而且不再具备波长选择滤波能力。

光折变长周期波导光栅耦合器的设计和分析

为了实现在一种稳定的材料上制作简单的光栅耦合器,提出了在钛扩散铌酸锂波导上制作光折变长周期光栅耦合器的方案。利用有效折射率法和耦合模理论,确定了耦合器的结构参数,包括光栅周期为74.28μm,两波导的分开距离为8μm以及100%耦合情况下光栅的最小长度为2.42 cm。分析了传输光谱,得到3 d B带宽为5.20 nm。模拟结果表明,当光栅长度和偏移距离的容差分别为0.37 cm和0.21 cm时,耦合效率可以达到90%以上。该耦合器有望应用于粗波分复用系统。