微型可编程相位光栅的理论特性研究

本文提出了一种基于微光机电系统 ( MOEMS)的新型可编程相位光栅技术 ,并对其工作原理和理论特性进行了分析和研究 ,同时给出部分数值仿真结果 ,并得出了一些重要的结论。

微型可编程相位光栅结构设计及有限元分析

微纳米技术的迅速发展促使微机电系统 (MEMS)与微光学相结合形成微光机电系统 (MOEMS) ,从而为可编程相位光栅的研究和实现提供了可能。在 MOEMS的设计中 ,仅用传统的分析手段已经不够 ,其建模和仿真需要用到有限元分析。本文提出了一种可编程相位光栅的可变形结构 ,运用经典理论建模 ,通过计算得到其变形的定性分析结果和定量的近似结果 ,并提出一个用有限元分析软件 ANSYS进行有限元建模的实例 。

可编程相位光栅结构的微机械特性研究

描述了可编程相位光栅光带结构微机械特性中的频响特性与回复时光带瞬态行为研究的原理,并介绍了相应的仿真结果。光栅样机采用硅微机械技术加工而成,其测试结果表明,光栅样机的频响特性基本符合理论推导与仿真结果,光带谐振频率在120Hz～240Hz的区间之内,截止频率约为7.14kHz;光带的响应时间与回复时间相当,约为70μs。

啁啾相移光纤光栅的多层薄膜分析新方法

将啁啾相移光纤光栅看成一多层薄膜体系,每层膜用界面传输矩阵和膜层传输矩阵表示,将每层的传输矩阵相乘后得到相移光纤光栅的传输谱。数值计算结果表明传输谱的峰值和带宽取决于相移光纤光栅的啁啾系数、相移大小、位置及相移点的多少。该模型的精度满足设计要求。

相移光纤光栅的有效反射率法研究

采用有效反射率法分析了相移光纤光栅的传输特性.将相移光纤光栅等效成含缺陷的布拉格反射镜,然后用利用效反射率法分析其反射特性.数值计算结果表明:该方法简单且与耦合模理论吻合较好,相移光纤光栅中的相移相当于布拉格反射镜中的缺陷,通过改变缺陷在布拉格反射镜中的光学厚度、位置及引入缺陷的数量可实现相移光纤光栅中的相移的大小、位置及数量的变化.

可编程相位光栅的结构设计与制作工艺

可编程相位光栅技术在光通讯领域有较广的应用,也可作为微型光谱仪的新颖色散器件。该文设计了一种基于MEMS的可编程相位光栅,其特征参数可以通过编程控制和改变。通过经典理论建模与分析,设计了可编程相位光栅的结构;并对光栅的光带结构参数进行了优化,从而有利于可编程相位光栅功能的实现,提高了制作的可靠性和成功率;设计了针对可编程相位光栅的表面硅微工艺,并对改善应力、去牺牲层和防粘连等关键问题进行了分析,改进了工艺,成功研制出样品,其结构尺寸约为4mm×6mm,有效工作部分的面积约为4mm×2mm.