一种基于多模干涉波导的超低尺寸波分复用器

波分复用/解复用器作为数据传输的核心器件,广泛应用于片上光互联网络中,其中最重要的指标就是器件的尺寸,插入损耗和串扰大小,为解决传统硅基阵列波导光栅尺寸较大,阵列波导光栅光强不均的问题,我们提出了一种基于绝缘体上硅(SOI)的环形反射器辅助多模干涉波导的四通道波分复用器,可以实现不同通道的波长分离。其核心尺寸仅为10μm×34μm,最小相邻通道串扰为-14.42 dB。

跑道型结构光子晶体波导定向耦合器

鉴于波导定向耦合器在集成光路以及光电集成方面的广泛应用,提出了一种基于光子晶体波导间高效耦合的光子晶体定向耦合器。通过主波导和耦合波导间的耦合,可以实现对波长为1 490 nm和1 550 nm电磁波的高效分光。在将器件长度控制在30μm左右的同时,其总效率高达93.05%。另外,发现主波导和耦合波导间介质柱结构参数对电磁波的耦合周期有着极大的影响。并通过将介质柱沿z方向拉伸0.1a(a为晶格周期),设计了工作波长为1 530 nm和1 540 nm的光子晶体定向耦合器,器件长度仅为60μm。通过拉伸介质柱的纵向长度,可以大幅减小耦合周期,这对缩小器件体积以及实现更为密集的波分复用有着重要的意义。

全光纤MZI型三信道波长交错滤波器的改进

为改善全光纤三信道波长交错器的输出特性,提出了一种不对称结构的三光纤臂Mach-Zehnder干涉仪(A-MZI),这种光纤干涉仪由一个一字型3×3单模光纤耦合器和一个品字型3×3单模光纤耦合器以及三条光纤干涉臂组成,其中一字型3×3单模光纤耦合器作为输入耦合器,品字型3×3单模光纤耦合器作为输出耦合器。推导了该器件的输出表达式,并进行了数值模拟。模拟结果表明,与常规的全光纤MZI型三信道波长交错器(C-MZI)相比,本文提出的交错滤波器的信道间功率旁瓣降低了约13.6dB,并且具有对器件参数偏差不敏感等优点。用光纤熔融拉锥法实验制作了该器件,实验结果与理论分析吻合得很好,实验样品的信道间功率旁瓣值<-34.6dB,插入损耗<1.0dB,信道隔离度>30dB。

一种新型不等带宽波长交错滤波器的设计

为改善常规马赫-曾德尔干涉仪型波长交错滤波器的输出特性,提出了一种将光纤环型腔加入非平衡马赫-曾德尔干涉仪的干涉臂中构成的新型波长交错滤波器,运用光纤传输理论和矩阵理论,得到该器件的输出表达式。通过数值模拟分析了光纤环型腔的耦合比和光纤臂长差对该波长交错滤波器性能的影响。结果表明:组成滤波器干涉臂的两对臂长差相等时,光纤环型腔的耦合比取一些定值可得到平坦的输出光谱,该器件在3dB处,奇信道带宽大于15GHz用于10Gb/s的传输,偶信道带宽大于60GHz用于40Gb/s的传输。这种滤波器在10Gb/s向10Gb/s+40Gb/s升级过程中作为复用-解复用器具有很大优势。

利用三个3×3耦合器串连构成干涉型三波长波分复用器

针对三通道波分复用技术,本文提出了一种利用三个3×3光纤耦合器级联组成的全光纤Mach-Zehnder干涉仪型三波分复用器,运用光纤传输理论和矩阵理论,得到光谱的输出表达式。通过数值模拟分析了各3×3耦合器耦合比和光纤臂长差对该三波分复用器的影响,并进行了实验。结果表明,当组成的全光纤Mach-Zehnder干涉仪型三波分复用器的三条光纤干涉臂两两之间分别存在长度差ΔL和2ΔL时,在耦合器分光比取一些定值时即可实现三波分复用功能,三端口输出谱线理想,波长间隔仅仅取决于ΔL的大小,且该器件的输出谱线对耦合器的耦合比不太敏感。实验样品采用的波段为1.55μm,波长复用间隔为0.8nm,实验所得的结果与理论相吻合。

单模光纤磨抛型DWDM功率耦合器的设计分析

介绍了一种设计制作磨抛型单模光纤密集波分复用(DWDM)器的方法。依据磨抛型单模光纤功率耦合器的基本原理,导出设计这类耦合器的相关参数方程及绘出它们的关系曲线。对用小芯径单模光纤制作1.55μm和1.31μm光波长DWDM耦合器的技术参数作了具体计算和讨论。设计的DWDM耦合器能方便与掺饵光纤放大器(EDFA)等级联形成组件在光纤通信链路中使用。

带有布喇格光栅的光纤失配耦合器的传输特性分析(英文 )

本文利用模式耦合理论，分析了光纤失配耦合器在耦合区带有一个布喇格光栅后两光纤中基模场的传输特性，得到基模场发生耦合现象的条件及满足的方程． 采用数值分析方法模拟耦合现象，并得出了带有布喇格光栅的光纤耦合器用于波分复用／解复用的最优化设计方案．

可调谐双芯光子晶体光纤波分复用器设计

数值分析了双芯光子晶体光纤的耦合特性,设计出0.85/1.55μm、0.98/1.55μm和1.3/1.55μm基于通信波段的波分复用器件,其光纤长度分别为542μm、996μm和932μm。在双芯光子晶体光纤的基础上,光纤长度固定不变时,通过调节中心空气孔材料折射率,材料折射率分别为1.281、1.343和1.348,实现对0.85/1.55μm、0.98/1.55μm和1.31/1.55μm波长的可调谐复用和解复用。

新型光无源器件概述

简单介绍了光纤通信系统中的光连接器、光耦合器、波分复用器和光开关方面的新型光无源器件。

设计参数对光学梳状滤波器输出光谱的影响

提出了将两种不同结构的2×2和3×3光纤耦合器按照一定方式级联构成的全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型光学梳状滤波器。介绍了该器件原理,经数值模拟计算,得到了两信道不等带宽的输出谱和三信道等带宽的输出谱。分析了两种器件的分光比容差,结果表明,当器件耦合器分光比出现一定范围的偏差时,相应光学梳状滤波器的输出谱型无明显变化,说明该器件有较好的容差特性。

全光纤型分支器件系列产品的研制

主要介绍了全光纤型分支器件系列产品的分类及技术要求 ,讨论了全光纤型分支器件的熔融拉锥工艺及全光纤型分支器件的耦合机理、技术关键。

基于量子密钥分发光通信用微小空间混合集成技术

量子秘钥分发系统中包含了偏振分束器、保偏滤波耦合器、波分复用器等多种光无源器件,如何实现系统小型化是目前急需解决的问题。本文提出了一种多器件微小空间混合集成技术,通过改变内部光无源器件的制作方式,实现了小型化封装的模块结构。

用熔融拉锥技术研制波分复用器

通过研制AV6391X熔融拉锥机及标准耦合器基础上,针对目前应用较广的波分复用器制造技术进行研究,并获得相关制作参数。

用于波分复用的双层氮化硅垂直光栅耦合器的仿真分析

面向波分复用技术提出了一种双层Si_(3)N_(4)垂直光栅耦合器结构。基于时域有限差分(FDTD)方法对该结构模型(2D)进行了仿真及优化,重点研究了双层Si_(3)N_(4)的宽度、厚度、位置关系以及双层Si_(3)N_(4)结构距离光栅的高度对耦合效率的影响。结果表明,对于1550 nm波长的TE偏振入射光垂直入射,当光栅周期为579 nm,占空比为67.5%,加入厚度为60 nm的金属Al反射镜及双层Si_(3)N_(4)结构后,光栅耦合效率超过了94%。与未添加金属反射镜和双层Si_(3)N_(4)的垂直耦合光栅相比,耦合效率提高了约46%。

无吸收渐变复合光波导耦合系数的关系

应用麦克斯韦方程推导出本地耦合模方程中的耦合系数与传播常数间的关系，并用功率守恒式给予证明。

基于光纤光栅辅助耦合的WDM下话路研究

利用光纤光栅的反射特性和光纤耦合器的耦合特性,研究基于光纤光栅辅助耦合波分复用(WDM)下话路器。满足国际电信联盟(ITU-T)建议波长的WDM光信号从耦合器输入端口进入,其中与光栅中心反射波长一致的激光信号从耦合器的下话路端口输出,而其他波长的激光信号从耦合器输出端口输出,实现特定波长信号的下话路。选择中心波长分别为1554.248 nm,1555.859 nm,消光比为57 dB的两路光信号进行试验,光纤光栅的中心反射波长为1555.86 nm,实验结果表明,上述两路光信号分别从不对称光纤耦合器的输出端口和下话路端口输出,且在下话路端口输出光信号的消光比为48 dB。

基于波分耦合器的光纤布拉格光栅传感器

为了实现对光纤布拉格光栅传感器的波长解调 ,使用普通的光纤波分耦合作为波长鉴别器件 ,将波长的变化转变成光强的变化 ,并用双路差动放大去除光源强度变化和外界干扰的影响。使用发光二极管 (LED)作为光源以降低系统成本 ,因此使用调制光源和交流放大器对信号进行处理。实验达到约 10 με的应变测量分辨力和 0 .2℃的温度测量分辨力。是目前最廉价的光纤布拉格光栅传感器之一。

光纤后向拉曼散射的温度特性及其应用

利用波长为９０５ｎｍ，ＧａＡＳ大功率半导体脉冲激光器为泵浦光源，采用光时域反射ＯＴＤＲ（ＯｐｔｉｃａｌＴｉｍｅ－ＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）技术，以及高速采样平均技术对芯径为５０／１２５μｍ，１ｋｍ长的ＧＩ多模光纤的后向散射光光谱进行了分析与测量．着重研究了光谱成份中，强度仅为入射光强的１０－８～１０－９极其微弱的反斯托克斯散射光的温度特性及其应用—分布光纤温度传感系统．

用三干涉臂马赫-曾德尔干涉仪制成的光纤密集型波分复用器

提出一种新型的光纤干涉仪 ,它是采用二个 3× 3单模光纤耦合器组成三光纤系统的马赫 -曾德尔 (Mach- Zehnder)干涉仪 ,当干涉仪的三条光纤干涉臂两两之间分别存在长度差Δ L和2Δ L时 ,干涉仪形成了一个波分复用间隔相等的三波分复用器 ,波分复用的波长间隔仅仅取决于ΔL的大小。实验样品的使用波段为 1.55μm,波长复用间隔为 1.6 nm,附加损耗为 0 .6 d B。

光纤马赫-陈德尔干涉型8波分超窄波分复用器的研制

报道了采用７个单模光纤马赫－陈德尔（Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ）干涉仪进行三级串联而组成的８波分复用器，既保留了干涉型光纤波分复用器超窄波分复用间隔的优点，又消除了其复用路数少的缺点。文中介绍了这类波分复用器的原理、设计方法和制造技术。实验样品的使用波段为１．５μｍ，波长复用间隔为２．４ｎｍ，整个器件的附加损耗约为１．５ｄＢ。