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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 385 毫秒
1.
相比于传统的1×N对称型多模干涉(MMI)分束器,提出了一种新型埋入式弱限制光波导分束器件,它的干涉区及输入输出波导采用倒锥形式.以1×4的对称型MMI分束器为例,在输入输出臂上各增加了倒锥形结构后,较传统设计附加损耗减小了0.02 dB,均匀性增加了0.139 dB,器件长度减小了500 μm.同时,改进后的器件具有优越的偏振相关性及容差性.器件采用掺氟型聚合物材料进行优化设计,通过在合理范围内偏离输出波导位置,使输出光强达到最大值.  相似文献   

2.
基于深刻蚀SiO2脊型波导的紧凑型多模干涉功分器   总被引:2,自引:2,他引:0  
陈挺  戴道锌 《光子学报》2008,37(11):2150-2154
采用深刻蚀SiO2脊型波导,利用其弯曲半径小的优点,设计了一种紧凑型1×2多模干涉功分器.在输入/输出波导与多模干涉区域之间引入了逆向锥形波导,有效地减小了输出波导间距,从而减小了多模干涉区域宽度及其长度,进一步实现了多模干涉器件的小型化(仅为150 μm×20 μm).并采用三维束传播方法对多模干涉区域及输入/输出波导中的光场传输进行了模拟仿真,得到了一组最优参量设计值,从而实现其结构优化.  相似文献   

3.
通过研究2维正方晶格光子晶体波导多模干涉的自映像效应,优化设计了一种新型1×2光子晶体波导分束器,采用时域有限差分法对其传输特性进行模拟分析。设计过程中,根据多模干涉耦合区中周期出现的双重像的位置确定两个单模输出波导的位置,通过在分束器输入和输出耦合区的连结处设置介质柱,改变输入和输出耦合区中的模场分布,实现模式匹配,从而明显减小分束器的反射损耗。计算结果表明:设置的介质柱归一化半径分别为0.08和0.177时,对于波长为1.55μm的入射光,该分束器的透射率可高达93%。  相似文献   

4.
周骏  赵峰  高永锋  郑慧茹  贾振红 《光子学报》2007,36(11):2037-2040
相比于传统的1×N对称型多模干涉(Mult-Mode Interference,MMI)分束器设计,提出了一种新型埋入式弱限制光波导分束器件.它的干涉区及输入输出波导采用倒锥形式,器件尺寸减小,且不均匀性与附加损耗也减小.以1×4的对称型MMI分束器为例,当只对干涉区采用倒锥形结构后,在TE偏振中心波长为1.55 μm时,器件长度减小了500 μm,均匀性增加了0.131 dB,而附加损耗仅增加了0.02 dB,波长响应较传统设计增加了40 nm.在此基础上,又在输入输出臂上也各增加倒锥形结构后,相比于传统设计附加损耗减小了0.02 dB,均匀性增加了0.139 dB,器件长度减小了500 μm.改进后的器件具有优越的容差性.器件采用掺氟型聚合物材料进行优化设计,通过在合理范围内偏离输出波导位置,使输出光强达到最大值.  相似文献   

5.
分束器是光纤通信系统中光无源网络和光子集成回路的重要器件.1×2 MMI(multimode interferences)电光有机聚合物分束器是利用自成像效应设计的.分析了1×2 MMI 的工作原理.利用有效折射率方法(effective index method,EIM)计算出1×2 MMI 三维多模脊形波导的有效折射率分布.利用自成像效应的成像规律计算出成像位置并用导模传输分析法(guided-mode propagation analysis,MPA)对输出波导的光强进行模拟.分析表明:在波长为 1.55μm 的情况下,1×2 MMI 的输出波导的光强在未加电极时可以实现预定分束比输出;加上电极之后,由于电光效应可调控有机聚合物波导折射率的改变,利用有限差分光束传播法模拟输出波导的分束比可在7.6 dB 范围内可调.  相似文献   

6.
具有调制功能的多模干涉型1×3分束器   总被引:1,自引:1,他引:0  
提出了利用量子约束斯塔克(Stark)效应制作具有调制功能的多模干涉型1×3分束器的设计思想,并详细分析了这种光分束器的工作原理。根据理论计算结果,制作了具有调制功能的多模干涉型1×3分束器。分束器的脊型多模波导长度为275μm,宽度为10μm,波导层采用GaAs/AlGaAs多量子阱结构,厚度约为0.2μm;电极采用共面波导结构。首先用有限差分光束传播法模拟了器件的光波传播特性,然后进行了初步的实验验证。理论模拟和实验结果表明,波长为0.86μm的高斯光束对称入射到多模波导的中心,器件实现了3分束功能;施加3 V的直流偏压,器件的调制深度达90%以上、调制带宽为2 GHz,实现了电吸收调制功能。  相似文献   

7.
基于多模干涉耦合器的阵列波导光栅设计研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
黄耐容  王谦  何赛灵 《光子学报》2003,32(4):413-416
研究了基于多模干涉(MMI)耦合器的阵列波导光栅(AWG).通过模式传输分析方法,分析了多模干涉耦合器及阵列波导;并给出在硅基底上的二氧化硅波导上四通道100 GHz-AWG普通结构和紧凑结构的设计结果.  相似文献   

8.
李未  徐旭明 《光子学报》2014,39(7):1194-1197
研究了全内反射在光子晶体多模波导中的作用,利用常规的耦合模理论对对称入射时的多模干涉行为和自映射现象进行了讨论和分析.研究表明,输入光场依然能沿着多模导光区高效的传输,这种结构中的光场传输是由全内反射和布喇格反射的联合作用而决定的.设计了一种全内反射偏振无关型光分束器,这种分束器在集成光学中具有重大的潜在应用价值.  相似文献   

9.
研究了全内反射在光子晶体多模波导中的作用,利用常规的耦合模理论对对称入射时的多模干涉行为和自映射现象进行了讨论和分析.研究表明,输入光场依然能沿着多模导光区高效的传输,这种结构中的光场传输是由全内反射和布喇格反射的联合作用而决定的.设计了一种全内反射偏振无关型光分束器,这种分束器在集成光学中具有重大的潜在应用价值.  相似文献   

10.
依据自映像原理,设计了一种基于三角晶格光子晶体多模波导的1×2分束器.采用时域有限差分法模拟了光波在分束器中的传播行为,并计算了分束器的传输效率.结果表明,仅仅通过改变多模波导与输出波导联结处的介质柱的位置对结构进行优化,便可大大提高分束器在工作点频率处的传输效率和带宽,其多模耦合区的长度可低至3.1 μm.因而本文所设计的分束器具有更小的器件尺寸和更高的传输效率,易于大规模集成的实现,在未来的集成光路中具有广泛的应用价值.  相似文献   

11.
Watanabe W  Note Y  Itoh K 《Optics letters》2005,30(21):2888-2890
We report on the fabrication of multimode interference (MMI) waveguides that split single-mode light into multimode light in synthesized silica by use of femtosecond laser pulses. The number of modes at the output facet is dependent on both the width and the length of the MMI waveguides. The output spectral responses of the MMI waveguides in the visible region were examined. The fabricated MMI waveguides can be used as compact power splitters with large fan-outs.  相似文献   

12.
针对分子生物学与环境监测领域高灵敏度特异性检测需求,提出一种基于反射光谱特征辨识的单端反射式光纤折射率传感器模型,并给出了这种基于多模干涉原理的单模光纤-无芯光纤(Single mode fiber-No core fiber, SM-NCF)串接结构传感机理及其理论模型。无芯光纤实质上是一种结构特殊的多模光纤,在实际应用中无芯光纤结构本身作为纤芯,外界环境介质当作包层,构成光波导结构。这与普通多模光纤相比,不需要采用氢氟酸对多模光纤的包层进行化学腐蚀,不会降低光纤的机械性能,也不会破坏芯模传输条件,可以更好的实现对周围环境折射率的传感监测。当无芯光纤所处外界环境折射率发生改变时,其波导结构和包层有效折射率均会发生改变,从而引起传输光信号的纵向传播常数和模场分布也会随之发生改变,最终导致不同波长对应传输光功率的变化。上述效应反映在反射光谱上,即干涉波谷对应的谐振波长、波谷峰值强度以及半波宽度发生相应变化,通过辨识该反射光谱特征就可实现对外界环境折射率的测量。借助光束传播法(BPM),数值模拟得到无芯光纤长度分别为自映像距离和非自映像距离时的SM-NCF内部光场能量分布规律,并制作了无芯光纤长度分别为自映像距离和非自映像距离的SM-NCF光纤折射率传感探头,将作为传感区域的无芯光纤一端与标准单模光纤熔接,采用磁控溅射技术在无芯光纤另一端面镀上金膜,用以提升反射光谱强度。在此基础上,搭建了基于SM-NCF终端反射型的光纤折射率试验系统,并开展了相关实验研究。研究结果表明,当无芯光纤长度是15 mm(自映像距离)时,随着液体折射率从1.331 5依次增大至1.390 2,SM-NCF反射光谱逐渐向长波方向偏移,其反射峰谐振波长对应的折射率灵敏度约为197.57 nm·RIU-1,相关系数为0.93;反射峰值强度也呈现逐渐降低趋势,其折射率灵敏度约为-62.80 dB·RIU-1。当无芯光纤长度是20 mm(非自映像距离)时,随着液体折射率依次增大,SM-NCF反射光谱呈现明显双峰现象,且均逐渐向长波方向偏移,dip2谐振峰波长折射率灵敏度约为133 nm·RIU-1,相关系数为0.96;反射峰值强度也呈现逐渐降低趋势,其折射率灵敏度约为-31.66 dB·RIU-1。对比分析可知,不论是从反射峰谐振波长偏移的角度,还是从反射峰值强度的角度,自映像距离长度对应的 SM-NCF终端反射型光纤传感器均具有较高灵敏度。对于相同折射率液体环境,非自映像距离长度对应的SM-NCF反射光谱半波宽度与自映像距离长度相比,呈现显著变窄趋势。相对于SMS透射型传感结构,当传感区域长度相同时,SM-NCF反射型结构能够实现对光波信号的往返两次调节。这种终端反射型SM-NCF传感器改进了传统透射型折射率传感器不便与待测液体相接触的缺点,具有结构简单、易于制作、抗电磁干扰能力强以及便于远程遥测等优点,能够为后续生化与环保监测领域研究应用提供有益支持。  相似文献   

13.
In this paper the analysis of multiple reflections in photonic crystal (PhC) multimode interference (MMI) couplers using eigen-mode expansion method is presented. The analysis is conducted on a hybrid PhC structure which consisted of 1-D PhC multimode waveguide sandwiched between 2-D PhC input/output waveguides. In PhC multimode waveguide, where the mechanism of wave confinement is not due to total internal reflection but due to photonic bandgap properties, the reflectivity at 2-D PhC facet wall would be very large for all the guided modes in the waveguide when ever the image formed due to MMI effect does not coincides with the output access waveguide.  相似文献   

14.
Rodgers JS  Ralph SE  Kenan RP 《Optics letters》2000,25(23):1717-1719
We propose a new passive optical thresholding device that combines the principles of multimode interference (MMI) with self-guiding. The multimode region is composed of a nonlinear optical material that will support a self-guided beam (i.e., a material with a positive Kerr nonlinearity). The device operates by switching between the MMI mode of operation and the self-guiding mode of operation, depending on the input light intensity. We describe the basic principles of a self-guiding MMI device, simulate the device, and discuss design issues associated with these optically controlled optical switches.  相似文献   

15.
An alternative original approach to achieve single-transverse-mode laser emissions from multimode (MM) active fibers is demonstrated. The fiber cavity is constructed by simply splicing a conventional passive single-mode fiber (SMF-28) onto a few centimeters-long active MM fiber section whose length is precisely controlled. Owing to the self-imaging property of multimode interference (MMI) in the MM fiber, diffraction-limited laser output is obtained from the end of the SMF-28, and the MMI fiber laser is nearly as efficient as the corresponding MM fiber laser. Moreover, because of the spectral filtering effect during in-phase MMI, the bandwidth of the MMI fiber laser is below 0.5 nm.  相似文献   

16.
采用精确模式分析方法(EMA)对一种掩埋式折射率差为0.47%的弱限制MMI进行了数值模拟,通过和强限制MMI对比表明,这种弱限制的MMI可以实现良好的均衡性(9.7×10-4dB)和附加损耗(0.13dB),比强限制MMI具有更大的带宽,更好的宽度和长度容差性。虽然这种弱限制MMI的最小附加损耗和最佳均衡性不能在同一长度同时获得,但由于其良好的容差性,在最佳均衡性长度处仍能获得低于0.8dB的附加损耗。用紫外写入波导的方法制作掩埋式结构的弱限制MMI器件是可行的。  相似文献   

17.
A hybrid method combining the three-dimensional (3D) beam propagation method (BPM) and a 3D finite-difference time-domain (FDTD) method is presented for the simulation of multimode-interference (MMI) couplers based on silicon-on-insulator (SOI) nanowires. This hybrid method makes it possible to have a robust analysis for the reflection properties while avoiding a time-consumed computation with a simplex 3D-FDTD simulation. The reflected power is sensitive to both the length and the width of the MMI coupler and thus one should choose the optimal values for good self-imaging. Furthermore, the reflection could be reduced by introducing tapers between the MMI section and the access waveguides.  相似文献   

18.
武继江  石邦任  孔梅 《光子学报》2006,35(11):1663-1666
为减小多模干涉(Multimode Interference ,MMI)耦合器件的尺寸,提出一种多模波导宽度为指数型变化的Taper结构.理论分析了多模波导长度与该Taper结构的参量之间的关系.与已被用于减小MMI器件尺寸的抛物线型Taper结构相比,该结构可进一步减小器件的尺寸.就几种波导结构参量下的MMI耦合器,利用宽角光束传播法进行了数值模拟.结果表明,指数型MMI耦合器的性能与抛物线型MMI耦合器的性能类似.指数型Taper结构可以用于MMI器件以减小该类器件的尺寸.  相似文献   

19.
Z.P. Wang  C. Wang 《Optics Communications》2008,281(11):3019-3024
The Goos-Hänchen shift at the surface of a uniaxially anisotropic left-handed material film is investigated, for the situation of that there is an arbitrary angle between the optical axis and the interface of the material. The analytical expressions of the Goos-Hänchen shifts are derived, for both cases of that the total reflection occurs and does not occur at the first interface. The sign of the Goos-Hänchen shifts in the two situations is analysed. The results show that the Goos-Hänchen shift of the reflected wave is the same as that of the transmitted one for the case that the total reflection does not occur at the first interface; the Goos-Hänchen shift of the transmitted wave oscillates as the thickness of the film is increased, and its overall tendency is increased; the Goos-Hänchen shift of the transmitted wave realizes its absolute maximum when the transmitted wave resonances, the absolute maximum is almost several 10 times of the wavelength of the incident wave; the Goos-Hänchen shift of the transmitted wave is significantly influenced by the incident angle and the angle between the optical axis and the interface.  相似文献   

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