估算SOI单模脊形弯曲波导最小弯曲半径的简单方法

采用有效折射率方法计算了 SOI弯曲波导由于辐射损耗引起模式截止的最小弯曲半径 ,得到了一个估算弯曲波导的最小弯曲半径的解析表达式     

估算SOI单模背形弯曲波导最小弯曲半径的简单方法

采用有效折射率方法计算了SOI弯曲波导由于辐射损耗引起模式截止的最小弯曲半径,得到了一个估算弯曲波导的最小弯曲半径的解析表达式。     

低损耗SOI单模脊形光波导的制备

表面散射损耗与菲涅耳反射损耗是SOI(Silicon-on-msulator)脊形光波导的主要损耗机理.通过降低光波导损耗的研究,在厚膜SOI材料上制备了长度为20 mm,插入损耗小于2.15 dB的单模脊形光波导.     

单模GexSi1—x脊形光波导的研制

通过分析和计算，得到了单模ＧｅｘＳｉ１－ｘ脊形光波导内脊高、脊宽和腐蚀满足的关系。实践证明，按照这些关系可以成功设计制作 单模ＧｅｘＳｉ１－ｘ脊形光波导。     

硅单模脊形光波导的三维模拟及实测结果

对当前硅光集成技术的热点、制备大断面低传播损耗单模脊形光波导进行了三维理论模拟设计。脊的上覆盖层是空气（大折射率台阶，非对称情况）或纯硅层（对称情况），均能得到符合实际的模拟结果。改变脊形光波导的高宽几何尺寸或折射率分布值，模拟结果呈现单模、双模或更高阶模的电场分布及光强分布。用相应条件指导硅脊形光波导的实际制备，实测结果表明模拟结果是准确的。     

硅 SIMOX 单模脊形光波导研制

本文描述硅光波导技术的重大突破：（１）用ＳＩＭＯＸ技术代替传统的硅外延型光波导，解决了衬底吸收光波．从而显著改善了光波导的传播损耗．（２）在理论及实验上均已解决用调整脊形的高宽比（高宽均能达１０微米左右），制取单模脊形光波导．这种光波导的下覆盖层是ＳｉＯ２，传播损耗小；断面积大，和单模光纤耦合良好．满足了光集成技术中对光波导的几项重要要求．     

SOI波导弯曲损耗改善方法的研究

采用有效折射率方法EIM(Effective Index Method)和二维束传播算法(2D-BPM)对SOI(Sillcon-on—insulator)波导弯曲损耗的改善方法进行了模拟分析．模拟发现,在波导连接处引入偏移量和在波导外侧刻槽等两种不同方法都能有效减小弯曲损耗,并且后者的效果更明显．同时通过实验获得了验证．对R=16mm、横向位移为70μm的弯曲波导,通过刻槽方法将插入损耗降低了5dB,基本消除了弯曲所带来的附加损耗.     

脊形单模硅光波导的设计

对脊形单模硅光波导的模式特性进行了理论设计。分析了λ＝１．３μｍ的脊形硅光波导的结构参数及工艺流程。这种光波导的数值孔径和单模光纤匹配，传播损耗低于平面条形硅光波导，文中并对传播损耗作了讨论。     

光波导-单模光纤的直接耦合

实现光波导－单模光纤的耦合是各种集成光学器件从实验室走向实用化的关键，耦合效率的高低直接影响到各种集成光学产品的性能。本文在分析影响耦合效率的主要因素的基础上，对现有的几种光波导－光纤耦合方式作了进上步的分析和比较。     

SOI脊形光波导结构参数的研究

通过对SOI脊形光波导的模式的理论分析与计算，得出了在给定内脊高b对应的脊宽W与外脊高h的关系曲线。为这种脊形光波导的结构设计提光供了可以依赖的依据。     

SOI波导弯曲损耗影响因素的分析

采用有效折射率方法EIM(effective index method)和二维束传播算法（2D-BPM）对SOI (silicon-on-insulator）波导弯曲损耗的几种影响因素进行了分析. 通过模拟发现弯曲损耗随弯曲半径的增大、波导宽度的增加及内外脊高比的减小而减小. 同时，改进波导结构，例如在弯曲波导外侧刻槽可以减小SOI脊形波导的弯曲损耗.     

SOI波导弯曲损耗影响因素的分析

采用有效折射率方法EIM(effectiveindex method)和二维束传播算法(2D-BPM)对SOI(silicon-on-insulator)波导弯曲损耗的几种影响因素进行了分析.通过模拟发现弯曲损耗随弯曲半径的增大、波导宽度的增加及内外脊高比的减小而减小.同时,改进波导结构,例如在弯曲波导外侧刻槽可以减小SOI脊形波导的弯曲损耗.     

SOI波导弯曲损耗影响因素的分析

采用有效折射率方法EIM(effectiveindex method)和二维束传播算法(2D-BPM)对SOI(silicon-on-insulator)波导弯曲损耗的几种影响因素进行了分析.通过模拟发现弯曲损耗随弯曲半径的增大、波导宽度的增加及内外脊高比的减小而减小.同时,改进波导结构,例如在弯曲波导外侧刻槽可以减小SOI脊形波导的弯曲损耗.     

单模光纤与SOI纳米线波导耦合设计

波导光栅在集成光学发展中扮演着重要的角色。与其他的耦合方法相比,光栅耦合器具有耦合效率高、制备封装成本低、无需芯片端面抛光、可以在任何地方实现信号输入输出等优点,成为纳米光波导最有潜力的耦合方法。本文提出利用OPTIFDTD软件仿真结合MATLAB编程的方法精确计算光栅耦合效率的新方法。仿真分析了光栅的周期、槽深、占空比、SiO2层厚度等光栅参数对耦合效率的影响,并给出了使输入光栅耦合器耦合效率达到42.6%;输出光栅耦合器的耦合效率达到72.3%的一组最佳光栅参数。     

SOI纳米光波导表面粗糙度的研究进展

SOI纳米光波导表面粗糙度会显著增加波导散射损耗,降低表面粗糙度是其在许多方面应用中亟待解决的关键问题之一。首先介绍了表面粗糙度概念,总结了表面散射损耗理论方面的研究进展。随后回顾了多种SOI纳米光波导表面粗糙度测量方法,以及在表面形貌表征中存在的问题。此外,还对几种波导表面光滑工艺进行介绍,并结合具体的工作对光波导表面粗糙度各方面研究进展进行了总结。     

Ge_xSi_(1-x)/Si脊形光波导的最佳结构

根据光集成技术对脊形光波导的要求 ,通过系统的分析和优化设计得出了GexSi1 -x/Si脊形光波导的最佳结构参数。对波长为 1 .3μm的光波 ,其数值孔径在光波导的输入、输出端均和单模光纤的相匹配 ,其最佳Ge组分为 0 .0 3和 0 .0 4。符合大截面且和单模光纤芯径相当的脊高分别为 4～ 1 0 μm和 4.0～ 5 .9μm ,脊宽分别为 8.8～ 1 0 .0 μm和 5 .9～ 1 0 .0 μm。     

弯曲光波导端面修饰的设计方法

光波导的弯曲损耗一直是集成光学中一个值得人们重视的问题,为有效地减小光波导弯曲损耗,弯曲光波导的设计成为集成光学波导设计中的一个重要内容.本文在弯曲光波导保形变换方法的基础上,应用几何光学分析方法给出了波导弯曲损耗产生的简洁的物理图像,从而深入地分析了弯曲损耗产生的根本原因,并由此提出了弯曲光波导端面修饰的设计方法.理论分析表明,与传统的弯曲的光波导设计相比,该种设计方法可以有效地减小导波的模式泄漏,从而减小波导弯曲损耗.尤其是在弯曲光波导曲率半径、材料折射率等参数被设定的情况下,该种设计方法成为一种有效的设计方法.     

SIMOX大截面单模脊型光波导的研制

以注入氧隔离(SIMOX)技术制备的SOI(silicon—on-insulator)为衬底,利用气相外延生长技术获得了质量良好的厚膜SOI材料,进而通过反应离子刻蚀方法在厚膜SOI材料上成功研制了SIMOX大截面单模脊型光波导。对于波长为1．55μm的光,其传输损耗小于0．6dB／cm。     

全硅大断面脊形光波导传播特性的理论分析及实验结果

对当前硅光集成的研究焦点－制备大断面单模脊形光波导的单模条件，用有效折射率法进行分析，也计算了传播常数等性能参数。结果表明，有效折射率法有方法简明、结论确切的优点。它能同时给出单模区、多模区及截止区的条件，已有效指导了ＳＩＭＯＸ及ｎ／ｎ＋外延型两种单模脊形硅光波导的制备。文中最后给出了实验结果。