掺硼p型晶硅太阳电池LID恢复研究

设计了一种基于绝缘层上硅（SOI）的推挽式硅-有机物混合（SOH）马赫-曾德干涉型（MZI）电光调制器。利用薄膜模式匹配法对槽波导（slot）的光场分布进行了仿真分析,优化后得到了限制因子为0.32的slot波导结构。采用推挽式马赫-曾德干涉仪结构,并在相移臂嵌入LX M1非线性有机材料,得到半波电压-长度积Vπ·L为0.885V·mm、电学响应带宽fRC可达123.2GHz、开关速度为8.11ps的SOH调制器结构。利用基于本征有限元法求解麦克斯韦方程,对共平面波导电极系统进行了计算仿真,获得了特性阻抗接近50Ω、高频速率匹配的电极结构。 更多还原     

基于光子晶体和纳米线波导的马赫-曾德尔型调制器

提出了一种基于光子晶体和纳米线波导的马赫-曾德尔型调制器.该调制器由硅基光子晶体平板波导、纳米线波导和光子晶体多模干涉耦合器(MMI)构成。在光子晶体与纳米线波导连接处采用了锥型结构,用于减少模式失配造成的损耗。利用时域有限差分法(3D-FDTD)进行仿真分析,结果表明,该调制器在工作波长1 550 nm下的插入损耗为0. 3 dB,消光比为15. 1 dB,器件尺寸仅46μm×8μm×0. 22μm,调制带宽可以达到68 GHz,且工作区域覆盖了以1 551 nm为中心波长20 nm的通信波段。该调制器结构紧凑,易于集成,可应用于高速光通信系统。     

slot波导包覆层对功率密度的影响

理论模拟研究了硅基绝缘(SOI)的slot波导中槽内限制功率与slot波导的结构参数以及包覆层折射率的关系.结果表明,如果包覆层的折射率偏离衬底SiO2的折射率,相同参数下的slot波导的传输损耗大于包覆层为SiO2的结构的传输损耗.分析表明,如果包层与衬底折射率不同,限制的光功率会从slot缝隙中渗透到折射率较高的衬底或者包层中,从而引起能量的损耗.理论模拟得到了在缝隙宽度为0.12μm的情况下,slot波导槽内最大的光功率限制为28.54%,这个值包含了纳米线波导与slot波导直接耦合产生的耦合损耗以及slot波导自身的传输损耗.     

高速硅基单端推挽驱动狭缝脊波导调制器

针对硅基单端推挽驱动调制器的脊波导pn结部分结电容较大,限制了调制器带宽进一步提高的问题,提出了一种狭缝脊波导pn结结构。通过将脊波导pn结蚀刻一定尺寸的狭缝,降低了pn结电容,实现了带宽的提升。对两种pn结进行了仿真对比,结果表明,在相同电极结构与掺杂条件下,狭缝脊波导调制器比脊波导调制器的电光带宽提升了约8.3 GHz。基于优化的单端推挽驱动狭缝脊波导调制器,仿真实现了90 Gbit/s的OOK信号调制,眼图消光比为14.69 dB。     

带波导的压电膜光调制器

根据马赫——曾德型光学干涉原理提出和证明了压电膜光调制器。调制器由二个二端互相连接的波导构成,以分离入射光并把它们重新合并。每个波导制作在聚二氟乙烯(PVDF)膜上而作为电压驱动移相器。根据马赫——曾德型光学干涉原理已经提出和研究了许多用于光纤通信系统的光调制器,而其中大多数都由LiNbO_3波导构成。     

1064nm低电压薄膜铌酸锂电光调制器

低半波电压电光调制器是实现大规模光电集成的关键。文章提出了一种半波电压低于1.5 V的薄膜铌酸锂马赫-曾德尔(Mach-Zehnder, MZ)电光调制器，选用绝缘体上单晶薄膜铌酸锂材料作为设计基础，分析了直波导、多模干涉耦合器、弯曲波导和调制臂等结构对电光调制器的影响。结果表明，当调制臂长为3 mm时，该薄膜铌酸锂电光调制器具有1.05 V的低半波电压、0.319 dB的低损耗和27 dB的高消光比。同时，该调制器半波电压长度积为0.315 V·cm,调制效率高，具有与CMOS技术兼容的半波电压，有利于大规模光电集成。     

两种双频ROF系统模型的分析与比较

文章对两种双频率波段的光纤无线通信(Radio-Over-Fiber,ROF)系统模型进行了仿真分析.首先基于文献实验,实现了使用一个马赫-曾德调制器直接调制双频率波段的ROF系统模型,然后改为使用两个马赫-曾德调制器分别调制两个波段的系统模型.结果表明,在误码率BER=10-9,光纤长度为55 km的情况下,对于40 GHz频段,改进后的系统比改进前的系统性能提高5 dBm;从敏感度曲线上也可以看出,改进后的系统性能更稳定.     

紧凑型纳米薄膜铌酸锂复合波导光电子可逆逻辑门

基于纳米薄膜铌酸锂与氮化硅复合波导结构,构建了光电子可逆逻辑门,应用于神经形态光子学和量子计算。该光电子可逆逻辑门的主体由两个马赫-曾德尔调制器级联而成,结构紧凑,全长仅为4.4mm,是普通质子交换铌酸锂调制器长度的百分之一。工作在1.55μm 波长时,该马赫-曾德尔调制器仅需4.9V电压就可以实现一次完整的功率交换,很好地与CMOS工艺相兼容。器件特性研究表明,该光电子可逆逻辑门能够实现可逆逻辑运算功能。此外,该器件在1.4~1.6μm波长范围内,插入损耗均值为0.6dB,输出端口的最小串扰为-47dB,消光比的最大值为41dB;在4~6V电压范围内,插入损耗均值为0.63dB,输出端口的最小串扰为-26dB,消光比的最大值为22dB,显示出了良好的响应特性。     

基于S型Y分支波导的石墨烯M-Z电光调制器设计

利用COMSOL软件设计了一种基于S型Y分支SOI脊波导的石墨烯M-Z电光调制器,并对Y分支波导曲率半径、相位臂长度、芯层间距和输入输出直波导长度等结构参数对调制器的影响进行了分析.在此基础上对电光调制器的性能指标进行了计算和优化,最终设计出了3 dB带宽为143 GHz、消光比为15.05 dB的硅基石墨烯M-Z电光调制器.     

12.5 Gb/s载流子注入型硅基马赫曾德光学调制器

本文实验验证了一个12.5 Gb/s载流子注入型硅基马赫曾德光学调制器。在电压摆幅为6.3 V、偏置为0.7 V的预加重数字信号驱动下器件得到了清晰的眼图,此时的动态消光比为8.4 dB。该器件具有较高的调制效率,其品质因子为0.036 V-mm。     

皱纹长圆铜波导

微波通信所用的馈线,除要求其具有良好的电气性能外,还要求其可绕、大长度.皱纹长圆铜波导(以下简称长圆波导)不失为一种较好的馈线,为此介绍了此波导的特点、理论分析和设计方法,以及它与常用的椭圆波导、茧形波导之间的差异.此外,长圆波导的另一个用处是作为移动通信的漏泄波导,兼顾传输线和天线的作用.     

太赫兹波导器件研究进展

近年来，太赫兹科学技术的发展极为迅速。与此同时，以波导为基础的、用于太赫兹传输的器件应运而生，其中主要包括：太赫兹金属波导、太赫兹光子晶体波导、太赫兹光子晶体光纤、太赫兹聚合物波导、太赫兹塑料带状波导、太赫兹蓝宝石光纤等。为此，就国际上太赫兹波导器件方面的研究进展和最新动态进行了较详细的分析和归纳总结。     

铁电薄膜光波导的研究进展

文章介绍了铁电薄膜光波导的特点和表征方法,综述了铁电薄膜材料与制备方法,探 讨了铁电薄膜光波导的发展趋势。     

同轴TE_(11)~⊙模与矩波导TE_(10)模的耦合计算

首先建立同轴 TE1 1 ⊙ 模与圆波导 TE1 1 o 模的等效关系。进而将同轴 TE1 1 ⊙ 模与矩波导 TE1 0 模的耦合问题转化为其等效圆波导 TE1 1 o 模与矩波导 TE1 0 模的耦合问题。实验证明 ,理论计算与实测结果吻合     

单片集成玻璃光波导器件

制备了三元件集成玻璃光波导器件──两个光波导短程透镜、一个光波导光栅。采用Ｋ＋／Ｎａ＋交换方法制备光波导。制备的器件用半导体激光测试，用ＣＣＤ和示波器接收观察光信号。实验观察到光波导光栅的Ｂｒａｇｇ（布拉格）衍射，衍射效率为３０％。     

SRR异向介质特性研究及其在导波结构中的应用

将SRR异向介质引入导波结构.研究表明:含有SRR异向介质的平行平板波导和矩形波导将出现无截止频率传播和单模传输频带增大的横电波和横磁波.而对于含有异向介质的非辐射介质波导和H波导,纵剖面磁(LSM)波型和纵剖面电(LSE)波型的相速度能够减慢,并且会引起功率流动的增强.另外,LSM波型和LSE波型有时会出现传播常数随频率增高而减小的异常高次模式.利用异向介质的双各向异性效应可以有效减少LSM和LSE波型的高次模漏波现象.尤其当异向介质取单负参数时,高次模漏波将可以被完全抑制.     

LNL型幂次律非线性平板波导的传播特性

采用有限差分法计算分析了（LNL）型幂次律非线性（ε∞|E|^δ）平板波导的传播特性，得到了不同幂次δ下，LNL型非线性平板波导的场分布曲线族、芯区功率曲线族以及总功率曲线族。结果表明，δ越大，稳定传播所需光功率越小。     

五层非线性平板波导TE模的特性

文章提出了分析中间层为非线性介质结构的五层平板波导TE模的解析方法,推导出了这种结构下普遍适用的色散关系式,给出了各层介质中的场分布和功率分布的解析式,并根据这一模型,就对称结构的五层非线性平板波导结构的模式特性进行了实例计算与讨论。     

宽带波导魔T的设计

介绍了一种宽带波导魔T的设计，并使用三维电磁仿真软件对其进行仿真计算。本设计中波导魔T的带宽达到了一个倍频以上，使其有了更广的使用范围。     

对称非线性包层平板多量子阱波导TE模的传播特性

分别用精确计算和方均根近似方法得到了包层及衬底均为非线性Ｋｅｒｒ型介质、芯区为多量子阱的对称平板波导中ＴＥ模的传播特性。数值计算表明,当芯区多量子阱的层数较多时,方均根近似方法得到的结果与用精确方法得到的结果一致,此时多量子阱波导可以等效为均匀介质。对于自聚焦情况,在合适的光功率下,当分界面处包层（及衬底）的有效折射率与芯区折射率相等时,芯区的场分布呈均匀分布而两侧的场呈指数式衰减;功率继续增大时,场分布的极值进入芯区两侧,而芯区场分布呈下凹形。对于自散焦情况,波导对导波场有较强干线性波导的束缚作用,且随光功率的增大而增强。