硅基槽型微环谐振器及其调谐特性研究

仿真和实验研究了含槽型(slot)光波导的反馈波导型微环谐振器的特性,将槽型光波导集成到Si基微环谐振器中,丰富Si基光波导的功能,为新型光电子器件的实现提供途径。通过锥形波导结构实现从传统波导到槽型波导的模式转换,减小传输损耗,采用时域有限差分法(FDTD)研究了光功率的分布和模式转换过程。结果显示,光功率逐渐转移到锥形结构两侧的槽型波导中并最终形成槽型波导中的传输模式,通过优化锥形结构能实现较高的模式转换效率,可以达到90%以上。采用电子束刻写技术和等离子刻蚀技术制备了反馈波导型槽型微环谐振器。实验显示,锥形波导能够实现模式的转换,光传输过程良好。通过在槽型波导中填充电光聚合物来改变槽型光波导的折射率,测量结果显示,传输谱谐振峰发生了明显移动,移动幅度达到5.6nm,器件具备很好的可调谐性。     

基于M-Z光纤干涉仪测量极化聚合物的电光系数

提出了采用Mach Zehnder(M Z)光纤干涉仪的电光聚合物电光系数测量方法,对其测量原理进行了分析,研究了光纤干涉仪的臂长差、样品的插入损耗对系统可见度的影响,讨论了通过合理设置耦合器的耦合系数提高系统测量性能的方法。系统具有较好的稳定性和较高的灵敏度,既适合于聚合物薄膜也适合于聚合物波导的测量,系统干涉可见度为0.86,可分辨的最小相位变化约为6×10-6 rad。该系统可以同时测量2个独立的电光系数γ13和γ33,使用该系统测得一种有机/无机杂化材料ASD/SiO2 TiO2 极化后的电光系数为γ13=0.72±0.01 pm/V和γ33=2.8±0.01 pm/V。     

基于马赫-曾德尔干涉仪的聚合物电光系数测量方法的性能改善

对基于马赫-曾德尔(Mach-Zehdner)干涉仪的聚合物电光系数测量方法进行了分析。提出了改善性能的方法并进行了讨论。采用光纤干涉仪代替空间光学干涉仪对样品电光系数进行透射式测量,采用压电陶瓷(PZT)片调节测量系统的工作点实现反馈控制,有效地减小了法布里-珀罗(Fabry-Perot)谐振效应的影响;通过精确控制光纤干涉仪干涉臂长差和合理选择光纤耦合器的耦合比,可以提高干涉的可见度,从而提高系统的测量精度。实验结果表明,系统的干涉可见度为0.84,可分辨的最小相位变化约为6×10-6rad。     

一种交联型光学聚合物的电光特性及其稳定性

对一种交联型非线性光学聚合物的电光特性及其稳定性进行了研究.通过交联反应将生色团分散红DR19连接到高聚物纤维素二醋酸酯(CDA)可合成得到该交联电光聚合物,交联反应温度为164 ℃.采用带栅极偏置的电晕极化系统对旋涂制备的聚合物薄膜样品进行极化处理,极化电压为8 kV.极化处理后的样品具有较好的电光特性,采用Mach-Zehnder干涉仪测量系统测得样品在1 550 nm处电光系数为4.80 pm/V.通过电光系数和介电驰豫测量研究了交联体系的稳定性,与掺杂型电光聚合物相比,该交联电光聚合物具有很好的长期稳定性,平均驰豫时间达到5.3 years,二阶非线性驰豫遵循KWW规律.介电分析结果显示驰豫时间的温度特性满足Arrhenius规律.     

基于DTMB的NR解码器算法研究与FPGA实现

针对恶劣信道条件下最小汉明距算法判决效果较差的特点,提出了一种改进算法,与4QAM解映射相结合,应用于DTMB系统的NR解码模块。仿真结果表明,改良后的算法令系统性能提高了近1.5dB;另外,利用NR码字特点,硬件设计中采用对称实现,节约了近一半ROM;定系数乘法器采用CSD编码技术,以节省硬件资源。     

DTMB系统中FFT处理器的复用设计

针对中国标准地面数字电视(DTMB)系统,提出了一种3 780点FFT处理器的复用结构设计方法.采用流水线结构,对3780点进行层层分解,并在DTMB系统中充分复用该处理器的设计.仿真表明,该设计大大降低了所需逻辑资源.适用于符合国家标准要求的调制与解调系统.     

电光聚合物波导的设计制作及其在光集成中的应用探索

相对于无机材料和半导体而言,极化电光聚合物具有无法比拟的优点响应速度快、介电常数低、调制带宽大、透光波段宽、制备简单、易于集成、成本低廉等.基于电光聚合物的波导器件因其在全光网中的关键作用而越来越引起人们的重视.本文从分析电光聚合物的特性开始,讨论利用高电光系数的聚合物材料设计和制作电光聚合物波导及在工艺中应注意的一些关键问题,介绍了电光聚合物波导器件的应用,其性能和成本优势使其在全光网中具有广阔的应用前景.     

基于硅基槽型微环谐振器的集成生物传感器

本文对一种基于槽型微环谐振器的生物传感器进 行了研究,通过微环谐振器与槽型波导的结合,增强光与传感媒质的相互作用,减小传输损 耗的制约影响。采用时域有限差分法(FDTD) 研究了波导有效折射率随传感物质材料折射率的变化,结果显示它们呈线性关系,这为折射 率的 有效传感提供了可能。采用电子束光刻和等离子体刻蚀技术在SOI基片上制备了样品,SOI 基片 的顶层硅和埋入氧化层的厚度分别为220 nm和2μm,微环谐振器的 微环半径为30 μm。采用波 导光栅耦合器来实现光的输入和输出,频谱测量显示槽型微环谐振器的品质因数达到了2940, 通过测量传感器表面覆盖不 同浓度的氯化钠溶液时光谱谢振峰的变化,得到传感器的灵敏度 和检测极限分别为980.24 nm/RIU和5.4×10－4 RIU。     

城市公共汽车电子站牌系统的研究与开发

提出了城市公共汽车电子站牌系统研究与开发的设计思想,阐述了系统的功能和结构,分析了系统实现的原理,试运行工作稳定。     

Si基槽型光波导的传输特性分析和传输损耗的测量

对Si基槽型(slot)光波导的传输特性进行了研究。 采用三 维时域有限差分(3D-FDTD)法研究了芯层中的光功率与波导槽型宽度及Si条带宽度之间的关 系,结果显示,槽型光波导具有很好的光功率约束效率,可以达到30%以上; 分析了光功率的变化规律及其优化,综合考虑光功率和光功率密度确定波导结构参数,实现 最佳光功率分 布,横向光功率分布沿x轴方向具有很好的约束效果,沿y轴方向呈现高斯分布;分析了底部Si薄层对光 功率的影响,100nm的底部Si薄层使得芯层的光功率下降50%,减小 底部Si薄层厚度有利于光功率约束效 率的提高;采用电子束刻写(EBL)技术和等离子刻蚀(ICP)技术制备了Si基槽型光波导,实验 研究了其传输损耗,结果显示,槽型光波导具有较低的传输损耗,达到13.5dB/cm。