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     

工艺公差对阵列波导光栅波分复用器性能的影响

依据阵列波导光栅(AWG)的传输理论,分析了工艺公差对硅基聚合物AWG波分复用器性能的影响.分析结果表明,工艺公差将引起AWG传输光谱的漂移,并使串扰增大.为了实现AWG器件正常的解复用功能,我们对AWG工艺公差的累积和补偿效应进行了讨论.     

工艺公差对阵列波导光栅波分复用器性能的影响

依据阵列波导光栅(AWG)的传输理论,分析了工艺公差对硅基聚合物AWG波分复用器性能的影响.分析结果表明,工艺公差将引起AWG传输光谱的漂移,并使串扰增大.为了实现AWG器件正常的解复用功能,我们对AWG工艺公差的累积和补偿效应进行了讨论.     

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.     

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.     

聚合物9×9阵列波导光栅复用器的工艺研究

首次采用铝掩模工艺制备出9×9硅基聚合物阵列波导光栅(AWG)复用器.结果表明,在AWG器件制作工艺上,铝掩模技术明显优于厚胶掩模技术.用这种技术制备的器件,其结构指标与理论设计相符合.     

低双折射系数的硅基二氧化硅波导制备与数值分析

采用非传统工艺制备了硅基二氧化硅光波导,制备的波导侧向存在一硅层.利用有限元法(FEM)从理论上分析了侧向硅层存在时的硅基二氧化硅光波导的应力分布,并采用全矢量隐含迭代法束传播法(ADI-BPM)对制备的光波导双折射系数进行计.结果表明,侧向硅层的存在可平衡硅基二氧化波导在水平方向与垂直方向的应力,减小这两个方向上的应力差,有助于减小硅基二氧化硅光波导的应力双折射.     

SiO2平面光波导的PECVD制备和膜层特性研究

研究了等离子体增强化学汽相沉积（PECVD）的光波导膜层的光学特性,论述了沉积工艺参量和退火处理对膜层性能的影响,优化工艺获得了高质量的波导膜层,成功设计制作了在1 550nm中心波长损耗低于0.1db/cm的平面光波导和阵列波导光栅（AWG）器件。     

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.     

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SiO_2AWG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 Si ON薄膜对 Si基 Si O2 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 Si ON薄膜可以明显减小 Si基 Si O2 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 1 6通道 AWG.     

硅基二氧化硅波导的双折射效应补偿理论分析

使用有限元方法分析了硅基二氧化硅波导的两种偏振补偿方法的可行性.结果表明采用应力释放槽和调节上包层热膨胀系数都可改善波导的偏振相关性.采用应力释放槽可以释放波导中的由于硅衬底与二氧化硅热膨胀系数失配造成的压应力,可以影响芯区附近的应力分布,但是只有释放槽的深度达到一定值时才能改善波导的偏振相关性,增大槽的宽度也在一定程度改善偏振相关性,但效果较差.调节波导上包层的热膨胀系数可以很好的解决波导的偏振相关问题,而调节波导的其它层的热膨胀系数对波导的偏振相关作用较小.     

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%。     

Simple method to adjust polarization dependence in polymeric arrayed waveguide gratings

Polarization-dependent wavelength shift of a birefringent-polymeric arrayed waveguide grating (AWG) is found to be adjusted simply by controlling the thickness of the first upper cladding layer while forming the upper cladding by several sublayers. Polarization-dependent wavelength shift is reduced to 0.08 from 4.24 nm in a birefringent-polymeric 16 /spl times/ 16 channel AWG on a silicon substrate by this method.     

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.     

阵列波导光栅复用器优化设计的数值计算

阵列波导光栅(AWG)复用／解复用器的优化设计计算是集成光波导器件设计计算中的难点．文章应用AWG光信号传输特性和光栅方程，提出了AWG组成部分输入／输出波导、阵列波导、平板波导相关参数及阵列波导结构优化设计的数值计算方法，给出了具体的计算数值；该计算方法解决了AWG复用器优化设计计算的问题，为进一步建立AWG的计算机辅助设计提供了基础．     

Reducing the thermal dependence of silica-based arrayed-waveguide grating using inorganic-organic hybrid materials

This study demonstrates the application of a temperature-independent arrayed-waveguide grating (AWG) using a simple hybrid waveguide structure composed of silica core/inorganic-organic hybrid material overcladding layer. The thermooptic effect of the hybrid materials varies over a wide range of temperature and provides athermal characteristics in an AWG. The temperature dependence of the AWG was reduced through the precision control of the thermooptic coefficient of the hybrid materials (/spl Delta//spl lambda/=/spl sim/3pm//spl deg/C).     

一种新颖结构紧凑的AWG器件

给出一种基于SOI材料结构紧凑的新颖AWG器件,它是将一个全内反射波导镜插入原波导阵列中间,并且利用全内反射时产生的相位差进行TE、TM模偏振补偿的方法,该器件具有尺寸小、制作工艺简单等特点.同时,给出一些实验结果,实验结果证实这种结构的AWG器件是可行的.     

一种降低列阵波导光栅相邻信道串扰的方法

阵列波导光栅 (AWG)作为波长滤波器在光通信领域具有很大的应用前景。串扰是影响阵列波导光栅应用的重要因素之一。为了降低阵列波导光栅相邻信道的串扰 ,本文提出并研究了一种降低阵列波导光栅的新方法。该方法利用阵列波导光栅的衍射特点性 ,通过调节阵列波导光栅的自由光谱范围 (FSR)、罗兰圆焦距和阵列波导数目 ,使得各信道信号的输出极小值处于其它信道输出波导中心 ,无次极大处于其它波导中 ,从而降低了阵列波导光栅的串扰 ,特别是相邻信道之间的串扰。通过光束传播方法 (BPM)的模拟了具有不同FSR的 1× 16阵列波导光栅 ,结果显示 ,该方法能将相邻信道之间的串扰降低约 5 .7dB。