质子交换Z切LiNbO3光波导电光效应的研究

电光效应是LiNbO3光波导的重要特性。但质子交换对LiNbO3光波导的电光系数γ33有较大的损失,当经过一定时间的退火处时后,其值得到一定程度的恢复。采用相位检测法,测量电光系数γ33值。分别对质子交换和退火后的LiNbO3光波导进行测试。并用对测试结果进行了分析,得出了合理的结论。     

玻璃基硅光波导的研制

采用硅-玻璃键合和选择性腐蚀技术研制出了玻璃上硅(SOG)光波导材料。所研制出的光波导材料表面质量主要取决于所用绝缘体上硅(SO I)材料。当所用SO I材料为基于SIMOX技术的材料时,表面RM S粗糙度为3nm左右,自相关长度为100nm左右。采用SOG材料所制作出的脊型光波导的传输损耗与相应的SO I材料上制作出的光波导相当。这种光波导材料既具有SO I材料的众多优点,还可以在器件制作中同时实施硅的下界面处理,同时它采用玻璃作为波导的下限制层,得到较厚的下限制层。     

三分量光波导加速度传感器数字信号处理系统

为进一步提高三维地震勘探技术,设计以DSP芯片为基础的集成光波导地震波加速度传感器的数字信号处理系统,对调制后的干涉光信号进行分析处理,并对传感系统进行反馈调节。实验结果显示,测试系统的输出信号跟随输入信号,实现载波信号的解调输出,满足加速度传感器对信号处理的要求。     

用于光阻断效应的B270-As_2S_8复合光波导的设计

尽管可以采用光折变技术制备硫化砷条波导,但工艺参数控制复杂,且传输损耗较大。为了解决这一问题,提出了一种用于光阻断效应的新型B270-As2S8复合光波导结构。该设计根据光波导模式耦合的基本原理,借助波束传播法(BPM)仿真软件,主要通过对离子交换波导交换时间和As2S8薄膜厚度的匹配设计,实现了632.8nm波段导波模场分布集中在As2S8薄膜中传输,并始终维持单模特性。这个特点为有效实现光阻断效应提供了条件,非常具有实用价值。     

一种新型的波导矩阵光开关

摘要：在分析马赫-曾德尔干涉仪（MZI）基本结构的基础上,定义了二种开关形式,以二者作为结构单元,采用Banyan网络结构,提出了一种新型的可实现1：k(k＞1)多路连接的波导矩阵光开关,以2×2、4×4矩阵光开关为例,给出了该类光开关的结构和功能。对MZI结构进行了性能模拟和优化,分析了Banyan网络中交叉连接损耗与交叉角度的关系,并由此对整个开关的插入损耗进行了分析。基于PLC技术制作出相应的MZI开关单元及2×2、4×4波导SiO2光开关实物,测试结果与仿真结果基本吻合,开关时间均小于1ms,该类光开关能够很好地实现多路开关的功能。     

一种分析磁光波导的近似方法

提出了应用频谱指数法对磁光薄膜波导中非互易相移进行近似计算的模型.频谱指数法可以快速而准确地求解在磁光薄膜波导中传播的电磁波方程,得到本征模的传播常数及电磁场的截面分布状态.这种方法通过运用傅立叶变换对肋形光波导产生一频谱指数,进而将求解的问题简化为求解一维方程,因而很容易对方程进行求解.与精确的数值分析法(如有限元法,有限差分法等)相比,计算的复杂度大为降低,在保证计算精确度的前提下,计算速度显著提高.     

级联Y分支光波导的优化设计

设计了一种适于级联的Y分支结构。因光输入场不对称产生高阶模,且光输入区的畸变而产生的辐射场与导模之间容易发生干涉,这些因素导致Y分支输出不均匀。在输入波导后添加一段起模式过滤作用的窄波导结构,可以在对器件长度及损耗影响很小的情况下,有效滤除高阶模,减小干涉效应,改善器件输出的均匀性。使用该结构设计并优化的1×4分束器,在输入光波长为1.3μm、1.55μm时,器件均匀性可以分别达到0.0191dB和0.0214dB。     

光波导气体传感器

本文概述了光波导气体传感器的结构,工作原理,对待测气体所引起的光波导表面染料膜的光吸收系数和折射率的改变与透射光强度的关系进行了理论分析和计算,给出了最佳膜厚度为d_esinθ_v/2。     

Modulation Depth Based on Frequency-shift Characteristic of LiNbO3 Waveguide Electro-optic Intensity Modulator

The modulation depth,defined according to practical mod-ulation results,which changes with the microwave power and its fre-quency,is significant for systems utilizing the frequency-shift charac-teristic of the LiNbO3 waveguide Electro-Optic Intensity Modulator (EOIM).By analyzing the impedance mismatch between the micro-wave source and the EOIM,the effective voltage applied to the RF port of the EOIM is deprived frcm the microwave power and its fre-quency.Associating with analyses of the phase velocity mismatch be-tween the microwave and the optical wave,the theoretical modulation depth has been obtained,which is verified by experimental results.We provide a method to choose the appropriate modulation depth to optimize the desired sideband through proper transmission bias far the system based an the frequency-shift characteristic of the EOIM.     

平板波导凹面衍射光栅设计方法研究

提出了一种平板波导凹面衍射光栅的设计方法,即改进的刻槽位置递推计算方法。该方法是对原有刻槽位置递推计算方法的改进,利用该改进方法可实现平板波导凹面衍射光栅的精确设计,特别是一些特殊光栅结构的设计。光栅的刻槽位置可通过一组约束方程表示,利用递推方法可求得约束方程的数值解。为提高计算精度,在方程组的数值求解过程中引入牛顿迭代算法。设计了两种特殊的光栅结构,即平接收场结构和平顶频谱响应结构,模拟结果证明了采用该方法进行设计的必要性和有效性。     

TM导模激励的对称型表面等离子体共振结构的研究

提出并研究了一种新的、可用TM导模激励的对称型表面等离子体共振结构,共振条件通过调节两金属薄膜之间的间隙来满足,提高了应用范围和使用灵活性。实验采用0．004AgNO3--0．996NaNO3混合盐制备了离子交换波导,金属膜为70nmAg膜,测试表明在两金属膜十分靠近时可以发生表面等离子体波的激发。     

基于单片机和传感器的跌倒检测系统设计

设计了一种跌倒检测系统,以MC9S08AC16单片机和MMA7260QT加速度传感器为核心,结合KC19 CDMA无线通信模块。对该系统进行了总体、硬件及软件设计,可准确及时的发送跌倒定位报警信息。     

LiNbO3基Sn-As2S8单偏振单模波导电光开关的设计

掺锡非晶态硫化砷(Sn-As_2S_8)半导体具有独到的光阻断效应,与电光效应晶体结合有望构成新的功能器件。为此提出了一种以铌酸锂(LiNbO_3)为基板、以Sn-As_2S_8半导体为导波的马赫一曾德干涉型电光开关的方案。阐述了器件设计的理论和方法,设计了LiNbO_3基Sn-As_2S_8单偏振单模波导,对3dB定向耦合器做了取点扫描法优化设计,对电压与电极长度之间的关系进行了定量计算。器件经三维BPM仿真表明,在外加电压on和off的情况下,输出端口可分别实现(0.14±0.06)%和(99.95±0.02)%的耦合效率,显示出良好的电光开关功能。     

LiNbO3集成光学元件在光纤传感器中的应用

Li Nb O3 集成光学元件在光纤传感器中占有重要地位。叙述了 Li Nb O3 集成光学元件在光纤传感器中的应用情况及最新发展 ,为光纤传感器深入研究提供了有益参考     

高温质子交换铌酸锂波导制备工艺研究

研究了一种高温质子交换制备铌酸锂光波导的工艺技术,质子源是稀释的苯甲酸熔融液,通过提高蒸气压的方法实现了350℃质子交换,X线衍射测试表明波导层具有单纯的α相结构。采用该技术实验制备了铌酸锂Y分支波导,报告了波导单模特性的测试判断方法,研究了控制波导单模传输的工艺环节。测试表明,试制样品在1 310nm和1 550nm波长下具有良好的单模传输特性。     

平面波导窄带干涉滤波方法的研究

基于多层膜干涉滤波的理论提出了一种在平面波导通道中进行干涉滤波的新方法,这种方法可以使窄带滤波器完全集成在波导通道中,实际上就是波导通道的一部分。根据这种方法优化设计了两种波导干涉滤波器单元器件,并且以27层开放式波导干涉滤波器双腔结构为例,计算了垂直入射时的输出光谱和单腔结构滤波后的场强分布。最后,分别分析了滤波器的波导膜的材料、厚度和信号入射角度对输出光谱的峰值透过率、通带半宽度、消光比以及有效区域的影响,提出了进一步优化的方向。这种在平面波导通道中直接进行窄带滤波的技术将在光通信、光传感和光信息处理等很多方面有广泛的应用。