SiON对Si基SiO2 AWG偏振补偿的数值分析

采用全矢量交替方向隐含迭代方法系统分析了高折射率SiON薄膜对Si基SiO2阵列波导光栅中波导应力双折射的影响.分析结果表明在芯区上或下表面沉积SiON薄膜可以明显减小Si基SiO2阵列波导光栅(AWG)中波导的应力双折射,但这两种补偿方法容易使模场偏移中心位置,不利于波导与光纤的耦合.理想的补偿方法是在芯区上下同时补偿,可减小模场偏移,并用该方法设计了偏振无关的16通道AWG.     

SiON对Si基SiO2 AWG偏振补偿的数值分析

采用全矢量交替方向隐含迭代方法系统分析了高折射率SiON薄膜对Si基SiO2阵列波导光栅中波导应力双折射的影响.分析结果表明在芯区上或下表面沉积SiON薄膜可以明显减小Si基SiO2阵列波导光栅(AWG)中波导的应力双折射,但这两种补偿方法容易使模场偏移中心位置,不利于波导与光纤的耦合.理想的补偿方法是在芯区上下同时补偿,可减小模场偏移,并用该方法设计了偏振无关的16通道AWG.     

硅基二氧化硅阵列波导光栅相位误差数值分析

采用传输函数法对硅基二氧化硅阵列波导光栅(AWG)的相位系统误差和随机误差进行了详细的分析.系统误差的模拟结果表明阵列波导的有效折射率和相邻阵列波导长度差ΔL的偏移将会对使中心波长λ0偏离设计值,平板波导有效折射率、阵列波导的间距、罗兰圆聚焦长度R的偏移会使通道间隔偏离设计值.随机误差的模拟结果表明相邻阵列波导长度差、阵列波导中芯区折射率、芯区宽度、芯区厚度的随机波动对AWG的串扰影响较大,而波导上、下包层折射率的波动对AWG串扰影响较小.     

硅基二氧化硅阵列波导光栅相位误差数值分析

采用传输函数法对硅基二氧化硅阵列波导光栅(AWG)的相位系统误差和随机误差进行了详细的分析.系统误差的模拟结果表明阵列波导的有效折射率和相邻阵列波导长度差ΔL的偏移将会对使中心波长λ0偏离设计值,平板波导有效折射率、阵列波导的间距、罗兰圆聚焦长度R的偏移会使通道间隔偏离设计值.随机误差的模拟结果表明相邻阵列波导长度差、阵列波导中芯区折射率、芯区宽度、芯区厚度的随机波动对AWG的串扰影响较大,而波导上、下包层折射率的波动对AWG串扰影响较小.     

硅基二氧化硅阵列波导光栅相位误差数值分析

采用传输函数法对硅基二氧化硅阵列波导光栅(AWG)的相位系统误差和随机误差进行了详细的分析. 系统误差的模拟结果表明阵列波导的有效折射率和相邻阵列波导长度差ΔL的偏移将会对使中心波长λ0偏离设计值，平板波导有效折射率、阵列波导的间距、罗兰圆聚焦长度R的偏移会使通道间隔偏离设计值. 随机误差的模拟结果表明相邻阵列波导长度差、阵列波导中芯区折射率、芯区宽度、芯区厚度的随机波动对AWG的串扰影响较大，而波导上、下包层折射率的波动对AWG串扰影响较小.     

离子束辅助沉积真空镀膜技术制备阵列波导光栅波导材料

采用离子束辅助沉积(IBAD)真空镀膜技术制备阵列波导光栅(AWG)波导材料。以固体石英玻璃材料作为衬底,采用离子束辅助沉积真空镀膜制备SiO2膜层,以实现偏振不敏感的阵列波导光栅。实验表明器件的偏振相关性大大改善,其双折射B约为1.4077×10-5,远小于二氧化硅-硅基波导结构阵列波导光栅的双折射B=2×10-4。器件的热稳定性也得以改善,当工作环境的温度变化范围为-10~70℃时,采用此方法研制的阵列波导光栅最大波长漂移为1.144 nm,小于普通的二氧化硅-硅基波导结构阵列波导光栅的波长漂移1.368 nm。     

一种新型温度不敏感阵列波导光栅的设计

提出了一种新型结构的阵列波导光栅。在AWG的阵列波导中嵌入多种补偿介质,补偿二阶或二阶以上温度偏移。首先从理论上推导出器件的工作原理表达式;其次给出了器件结构的设计方案,阵列波导采用同心圆结构设计,使得嵌入介质与波导垂直,有效减小了散射损耗,并显著提高了芯片的集成度。最后,对器件性能进行了评估,引入的附加损耗小于1dB;理论上实现了零温度偏移。     

温度不敏感阵列波导光栅

文章详细论述了温度不敏感平面阵列波导光栅(AWG)的设计原理和几种主要的实现方法,如针对硅基二氧化硅AWG,的负热光系数材料嵌入补偿方法、负热光系数材料上包层补偿方法、双金属片应力补偿方法和移动输入波导补偿方法等,并列举了采用这些方法的实际例子和补偿效果。     

一种减小聚合物阵列波导光栅光谱漂移的有效方法

报道了一种在工艺制作过程中减小聚合物阵列波导光栅(AWG)器件光谱漂移的有效方法,通过调整波导芯层的旋涂转速来控制芯层的厚度进而可以有效地减小器件的光谱漂移.AWG器件的设计中心波长为1550.918 nm,制作的AWG器件的实际中心波长为1550.85 nm,即利用该方法使传输光谱的漂移减小到0.07nm,远远小于波长间隔0.8 nm,改善了器件的解复用功能.     

单侧耦合16×0.8nm阵列波导光栅的设计、制备及测试

介绍了一种新型16通道、100GHz通道间隔的硅基二氧化硅单侧耦合阵列波导光栅(AWG).通过增加一个Y分支波导结构,并且将AWG的输入、输出波导等间距整齐排列,实现了仅用一个光纤阵列进行AWG器件的耦合封装.这种AWG的结构设计可以有效地减小器件尺寸,增加波导结构的弯曲半径,减少器件抛光及耦合时间,并降低器件成本.     

偏振不灵敏硅基二氧化硅阵列波导光栅设计

以深刻蚀和热氧化工艺为基础,提出了一种新的阵列波导光栅(AWG)制备技术.这一工艺可使AWG中的波导侧向留有一硅层.采用有限元法和有限差分束传播法分别计算了存在这一硅层时的波导应力分布和有效折射率.结果表明由于这一侧向硅层的存在,使AWG中波导在水平和垂直方向的应力趋于一致,AWG的偏振相关波长明显减小.     

全聚合物型无热化阵列波导光栅参数的优化

研究一种新型无热化阵列波导光栅,这是由聚合物组成的一种新型阵列波导光栅。阵列波导光栅对温度的依赖性受波导物质的折射率、热膨胀系数和波导芯的尺寸影响,所以,通过调节这些参数就可以减小温度对阵列波导光栅的影响。优化得到全聚合物型阵列波导光栅在温度20℃～70℃范围内波谱漂移小于常规型AWG结构的0.5%。     

硅基二氧化硅波导的应力和偏振相关性的数值分析

使用有限元方法分析了硅基二氧化硅光波导的应力分布,结果表明波导主要受横向压应力影响,而且应力主要集中在芯区和包层的界面附近.根据波导的应力分布,得出波导的折射率分布,并使用ADI全矢量方法求解出波导的模式折射率.比较考虑应力和未考虑应力的波导模式折射率可以得出:波导的双折射效应主要是由于波导应力引起的,阵列波导光栅的偏振相关与中心波长的漂移是受阵列波导的应力分布的影响.     

SiO2/Si波导应力双折射数值分析

采用有限元法对SiO2/Si掩埋光波导制备工艺中的应力变化进行了系统的分析，在此基础上，应用有限差分束传播法(FDBPM)对应力光波导的双折射进行了计算．结果表明上包层的玻璃化过程是SiO2/Si波导形成水平方向和垂直方向应力差的主要原因，相应的应力双折射系数Ｂ在10~－4量级．进一步的分析表明上包层B，P重掺杂可明显减小波导的双折射系数．     

Athermalisation of silica arrayed waveguide grating multiplexers

Successful athermalisation of a silica arrayed waveguide grating (AWG) multiplexer using compensating longitudinal strain is reported. Peak wavelength shift of <0.04 nm is recorded over 5-70/spl deg/C in a 40/spl times/100 GHz device, representing a 95% reduction on standard silica AWGs, without introduction of birefringence or compromise of optical crosstalk.     

Polarization-independent silica-on-silicon Mach-Zehnderinterferometers

The birefringence induced by compressive strain in silica waveguides on silicon substrates is compensated with a silicon nitride patch placed below the core. We demonstrate Mach-Zehnder interferometers with polarization-independent spectral response, including a compensated Mach-Zehnder interferometer suitable for stabilization of multiple laser sources in a dense wavelength division multiplexed fiber optic communication network. Furthermore, we show how silicon nitride can also be used to compensate polarization dependent losses. Polarization independence achieved with a silicon nitride patch is applicable to a wide variety of other devices such as arrayed waveguide grating multiplexers and Bragg reflectors     

Design of three-dimensional silica on a silicon single-mode single-polarization waveguide

We present a design of three-dimensional(3D) silica on a silicon single-mode single-polarization waveguide (SMSPW) by taking into consideration the induced birefringence effect of the silica.This can cut off the TM mode and transmit the TE mode.The characteristics of the light propagating across the polarization maintaining waveguide were simulated by 3D beam propagation methods(3D-BPM).The result showed that the SMSPW has a high extinction ratio over 50 dB for the TM mode.Without increasing the complexi...     

硅基二氧化硅单模单偏振光波导的设计

在不增加工艺难度的前提下,利用硅基二氧化硅光波导的双折射效应并结合有效折射率方法, 设计了一种新型单模单偏振波导, 使得两个正交偏振模式中的TM 模式被截止, TE 模式可以通过. 利用三维有限差分光束传输法(3D -BPM ) 进行数值模拟,结果显示,对于TM 模式消光比可高达到50dB 以上.此种结构的光波导可以直接制作偏振器, 同时还易与其他波导器件集成.