基于Bragg光栅的超高消光比SOI波导偏振器设计

波导偏振器是片上集成相干光学系统中的关键器件之一,超高消光比、低损耗、紧凑型波导偏振器的设计一直是研究的热点。基于绝缘体上硅平台的倾斜Bragg光栅被用于实现超高消光比波导偏振器结构。利用一维光子晶体能带理论分别计算TE和TM模式光的能带结构分布,选择TE模式禁带与TM导带重叠带隙设计光栅,可实现TM模式低损传输,而TE模式被Bragg光栅高效反射,从而产生超高偏振消光比。3D FDTD仿真表明:16 μm倾斜Bragg光栅波导偏振器可在中心波长1550 nm附近70 nm的带宽内,实现大于37 dB的超高消光比,器件的损耗小于0.64 dB;进一步增加光栅周期数,当长度为25 μm时,消光比可提高至46 dB。Bragg光栅倾斜角与刻蚀宽度偏差仿真表明:设计的结构加工误差容限较大,同时该结构仅需一次曝光刻蚀,工艺流程简单。     

多谱线TDLAS测温中谱线选择的实验研究

采用可调谐半导体激光吸收光谱技术,利用两条谱线可以测量激光路径上的平均温度。在利用多条谱线测量激光路径的平均温度时,测量的精确度主要受制于测量信号的离散程度以及谱线低能级能量的分散程度。利用中心波长为1392.5 nm(7181.32 cm~(-1))的激光器快速扫描4条H_2O的波数为7182.950、7182.209、7181.156、7179.752 cm~(-1)的吸收谱线,研究了不同的谱线组合方式对激光路径平均温度测量精密度的影响。实验结果表明,进行谱线选取时,通过依次去掉一条谱线并计算其余谱线测量标准偏差的结果,能够快速反映出被去掉谱线对温度测量精确度的权重。通过谱线选择,测量得到的路径上平均温度的标准偏差小于20 K。