基于多模干涉的光学逻辑编码器

根据多模干涉（MMI）器件的重叠成像理论,提出了基于MMI结构的光学逻辑编码器件,借助于区域相位调制方法,具体设计了一维2^3 bit光学逻辑编码器。根据光束传输理论,用Beamprop软件进行了输出态的模拟和输人参数的优化,通过不同的相位调制方法,得到了消光比大于11dB的各种布尔逻辑态。     

多模干涉耦合器重叠成像特性分析

根据多模干涉(MMI)耦合器的自映像原理,研究了输入场位置、位置数对重叠成像个数和成像位置的影响,总结出重叠成像规律,给出了重叠成像位置和成像个数的有关计算公式。用导模传输分析法验证了计算公式和重叠成像规律的正确性。     

离散谱折射率法优化设计MMI型光功分器

采用离散谱折射率法直接对三维脊形自镜像效应(SIE)多模波导的模式特性进行具体分析,并根据模式传播常数偏差分布情况,引入了SIE多模波导长度微小变量用以抵消或部分减弱由各阶模式传播常数偏差引起的相位偏差,设计了一种低自镜像损耗、高均匀度、几乎与偏振无关及深刻蚀SIE多模波导结构的多模干涉(MMI)光功分器。如1×16MMI光功分器TE模的自镜像损耗为0.0451dB,均匀度0.0309dB;对TE模的自镜像损耗为0.0455dB,均匀度为0.0311dB。     

渐变截面多模干涉器件中MMI区长度的计算

从渐变截面波导与强导近似的阶跃截面波导之间的区别入手,推导出了渐变截面ＭＭＩ区长度的精确表达式,并对成像的振幅和相位关系进行了研究。结果表明,在相同ＭＭＩ区宽度条件下渐变截面器件中ＭＭＩ区最短长度为阶跃截面的两倍,但它的设计灵活性却是阶路截面器件所无法比拟的。     

应用多模干涉器件的白光干涉仪研究

基于因光纤通信发展而研制的多模干涉器件的原理和特点 ,提出一种结合多模干涉器件的白光干涉仪 ,并讨论了其典型应用。与微机械技术相结合 ,可成为小型化干涉仪     

MMI型GaAs 1×N和N×N集成光学开关的研制

设计了一种能直接与单模光纤阵列相耦合的多模干涉 (MMI)型光开关。给出了MMI型光开关各组成部分的工作原理 ,并用导模传输分析法 ,模拟了 1× 4MMI型光开关的四种不同的开关状态 ,在此基础上完成了 1× 4和 4× 4MMI型光开关的设计。最后根据所确定的器件结构参数 ,用有限差分光束传输法分析了器件结构参数对器件性能的影响。     

三维集成光分束器的研究进展

三维集成光分束器在保持二维集成光学器件的可靠性和结构稳定性的基础上,有效扩大了单个芯片上的通信信道数,增加了集成密度,缓和了二维平面结构输入输出困难等问题。文章对三维集成光分束器的研究进展进行了概述,详细介绍了已有的三维集成光分束器的结构及制作方法,并对其性能进行了比较。最后,展望了三维集成光分束器的应用前景。     

多模干涉型双波长光功分器的设计与研究

研究了一种多模干涉型双波长光功分器,该器件可同时实现1．30μm、1．55μm波长的光信号功率分配。采用导模传输分析法,给出了该光功分器的工作原理,进而完成该功分器的设计。根据所确定的器件结构参数,结合器件制作过程中可能遇到的因素,详细分析了器件结构参数对器件性能的影响。经优化设计的双波长光功分器多模波导的宽度为28μm．长度为2735μm。两波长的插入损耗分别为0．59dB和0．41dB,两波长的功率离散分别为0．16dB和0．15dB。     

用于未来光纤通信系统的集成光学器件

本文扼要介绍集成光学器件在第三代光纤通信系统中的地位,以及根据现阶段光纤系统要求研完发展的 CEIC 光发射机、接收机、中继器、波分复用器和开关阵列等一系列集成光学器件的性能特点。     

多模干涉耦合器中光传输特性的分析与模拟

本文采用导模传输分析法分析多模波导的传输特性,模拟多模波导横向场分布,得到了多模波导3种干涉单像和多像位置的表达式,为多模干涉耦合器的参数设计提供了有利的手段。     

紧缩型SOI多模干涉光开关的设计

提出了一种新的紧缩型SOI多模干涉(MMI)光开关。开关由单模输入输出波导和MMI耦合器组成。通过在多模波导区域引入调制区,利用Si的等离子色散效应(PDE)改变调制区的折射率来实现开关动作。用FD-BPM方法对开关的工作原理和性能进行了模拟与分析。结果表明,光开关良好的综合性能,而整个开关的长度只有7mm。     

自映像多模干涉仪的应力传感研究

提出一种基于自映像原理的多模应力传感器。通过测量透射谱中满足自映像条件的波峰波长,解调纵向应力的大小。分析了传感器中多模光纤(MMF)结构参数对透射谱的影响。0～4 400με纵向应力范围的实验结果表明,透射光谱峰值波长的漂移与应力之间呈良好的线性关系,应力敏感度为1.29pm/με。本文传感器制备简单,对MMF的长度精度要求不高。利用多模干涉仪(MMI)的带通特性,可以通过简单地并联不同长度的无芯光纤传感器实现多路复用。     

用于相干接收的锥形多模干涉合波器

报道了一个新的基于锥形多模干涉的相干光波合波器.对锥形多模波导中的模式行为给出了完整的理论分析,并给出了该锥形合波器在不同结构下的输出特性.在一个绝缘体上硅的基板上实现了该器件.鉴于无后向反射,容易扩展为多口配置,对实验误差有大的允许度和尺寸紧凑等优点,这种锥形多模干涉的合波器是大型光子集成中所用的相干光波合波器的理想选择.     

Tapered Multimode Interference Combiners for Coherent Receivers

报道了一个新的基于锥形多模干涉的相干光波合波器.对锥形多模波导中的模式行为给出了完整的理论分析,并给出了该锥形合波器在不同结构下的输出特性.在一个绝缘体上硅的基板上实现了该器件.鉴于无后向反射,容易扩展为多口配置,对实验误差有大的允许度和尺寸紧凑等优点,这种锥形多模干涉的合波器是大型光子集成中所用的相干光波合波器的理想选择.     

蝶形多模干涉耦合器的数值分析

设计蝶形多模干涉(MMI)耦合器时,需要根据所要求的功率分割比率确定器件的结构参量。作为矩形多模干涉耦合器的特征参量的耦合长度,通过数值分析对称干涉型矩形多模干涉耦合器的成像位置而得到,从而可利用模传输分析(MPA)法的公式设计出蝶形多模干涉耦合器的理论预期结构。使用有限差分波束传输法(FD-BPM)对设计参量进行校正,并且数值算出器件实际实现的功率分割比率。针对基于SOI晶片的设计实例表明,仿真得到的蝶形多模干涉耦合器的长度较理论预期大2～4 μm,实际实现的功率分割比率较理论预期值低且器件形状越偏离矩形,其值相差越大。     

多模干涉耦合器及其在光通信系统中的应用

文章概述了多模干涉耦合器的结构、工作原理和目前常用的分析方法,重点阐述了多模干涉耦合器的光传输特性.最后,详细介绍了多模干涉耦合器在光纤通信系统的多种用途.