阵列波导光栅(AWG)器件及其应用

简述了阵列波导光栅(AWG)的工作原理,并综述了AWG在光通信中的多种应用.AWG已用于制造多信道光发射机和接收机、调谐分/插光滤波器和分/插复用器等.它们的使用已产生了一种新的技术,即在本地环路中允许使用LED作为低成本多波长光源的频谱分割技术.     

阵列波导光栅复用器优化设计的数值计算

阵列波导光栅(AWG)复用／解复用器的优化设计计算是集成光波导器件设计计算中的难点．文章应用AWG光信号传输特性和光栅方程，提出了AWG组成部分输入／输出波导、阵列波导、平板波导相关参数及阵列波导结构优化设计的数值计算方法，给出了具体的计算数值；该计算方法解决了AWG复用器优化设计计算的问题，为进一步建立AWG的计算机辅助设计提供了基础．     

用于阵列波导光栅(AWG)的材料及其特性分析

AWG器件是目前光通信元器件中重要的研究课题，而材料是决定AWG性能的基础。本文主要分析了硅基材料、聚合物和磷化甸基等材料在AWG制作技术中的材料特性与应用特点，同时展示了AWG在光通信领域中的应用前景。     

基于硅线波导的AWG的设计及仿真

基于以SOI材料为衬底的Si线波导,设计了一种光缆线路自动监测系统中的1×2阵列波导光栅波分复用器,对应两波长分别为1550nm、1625nm,其尺寸仅为117×217 μm2,远小于目前技术较成熟的硅基SiO2 AWG的尺寸.对应两波长处的插入损耗分别为-1.157dB、-1.227dB,串扰分别为35dB、43dB.     

用于阵列波导光栅(AWG)的材料及其特性分析

AWG器件是目前光通信元器件中重要的研究课题,而材料是决定AWG性能的基础。本文主要分析了硅基材料、聚合物和磷化铟基等材料在AWG制作技术中的材料特性与应用特点,同时展示了AWG在光通信领域中的应用前景。     

紫外写入法制作阵列波导光栅

提出了一种可能代替传统的利用反应离子刻蚀法（RIE）来制作阵列波导光栅（AWG）的新方法－紫外写入法。对紫外写入法制作AWG的可行性和优缺点进行了分析，设计了AWG的基本参数，并对整个工艺流程进行了设计和优化。最后，报道了本实验组获得的紫外诱导折射率变化值以及用紫外写入法制作的条形波导阵列。     

阵列波导光栅复用/解复用器的耦合封装技术研究

从理论上分析了光纤和波导端面之间的耦合长度与光纤(波导)横截面尺寸之间的关系,提出了一种新的AWG耦合封装方案.该方案克服了AWG芯片和光纤阵列对准时间过长的问题,并解决了封装好的AWG模块作为双向器件使用时可能出现插入损耗过大的问题.     

阵列波导光栅复用／N复用器的耦合封装技术研究

从理论上分析了光纤和波导端面之间的耦合长度与光纤 波导 横截面尺寸之间的关系 提出了一种新的 （ ） ， 耦合封装方案 该方案克服了芯片和光纤阵列Ａ Ｗ Ｇ 。 Ａ Ｗ Ｇ对准时间过长的问题 并解决了封装好的模块作为双 ， Ａ Ｗ Ｇ向器件使用时可能出现插入损耗过大的问题 。     

阵列波导光栅在光纤通信网络中的应用

基于集成光学的N×N阵列波导光栅(AWG)是波分复用传输网络最成功的光滤波器之一,是光子网络的关键基础元件,它可用于光信号的复用、解复用、光路上/下分插复用、光交叉连接,波长路由等。 波长N×N复用/解复用器 N×NAWG具有波长间隔小、信道数多、串音较低、输出平坦等特点,是较为理想的波分复用全光器件。该复用器由N个输入/输出波导,两个会聚的平板波导和在相邻波导之间路径长度差△L恒定的阵列波导构成。输入光射入第一个平板波导并激励阵列波导,光通过阵列波     

AWG器件设计方法的改进和器件性能分析

采用2点及3点Stigmatic points方法设计阵列波导光栅（AWG）器件，对传统的Rowland圆结构设计做了改进。比较分析了传统设计和改进设计AWG器件的像差，讨论了阵列波导的接收孔径及输入光信号的等效高斯光束发散角对AWG器件性能的影响。指出了传统的Rowland圆结构设计在设计高通道数AWG器件时存在的边缘通道性能劣化问题，采用多点Stigmatic points方法设计能很好地解决这一问题。     

Wavelet Beam Propagation Method for Study the Integrated Optical Waveguide

A new numerical technique based on the wavelet derivative operator is presented as an alternative to BPM to study the integrated optical waveguide.The wavelet derivative operator is used instead of FFT/IFFT or finite difference to calculate the derivatives of the transverse variable in the Helmholtz equation.Results of numerically simulating the injected field at z=0 are exhibited with Gaussian distribution in transverse direction propagating through the two dimensional waveguides(with linear and/or nonlinear refractive index),which are similar to those in the related publications.Consequently it is efficient and needs not absorbing boundary by introducing the interpolation operator during calculating the wavelet derivative operator.The iterative process needsfewer steps to be stable.Also,when the light wave meets the changes of mediums ,the wavelet derivative operator has the adaptive property to adjust those changes at the boundaries.     

COUPLING PROPERTIES OF THE SLOT IN A WAVEGUIDE JUNCTION

The coupling properties of a transverse slot in the common wall between two buttingrectangular waveguides are discussed.By means of Galerkin's method which takes into accountthe wall thickness,equivalent magnetic currents on the aperture surface of the slot are obtained,and then the general formulae of scattering fields and of equivalent parameters are derived.Thedimensions as well as seats of those two waveguides and the slot,and the thickness of the wall arearbitrary.For example,the transforming coefficients and the VSWRs of numerical calculationand experimental results are given.They are in good agreement.     

基于AWG的OADM结构设计

光分插复用器（OADM）是实现波长上下话路、灵活配置网络资源的关键网元设备之一，因为阵列波导光栅（AWG）在成本和综合性能方面具有很大的优越性而使其成为目前最适于作为WDM复用器与解复用器以及构成OADM的关键器件，文章详细研究了基于AWG构建OADM的不同结构组成，主要研究了环回和折叠型两种结构，并给出了易于实现集成的平板形结构设计的不同方案。     

用于SOI脊形波导的模式匹配器的设计

引入4种不同形状的模式匹配器，提高了SOI(Silicon—On—Insulator)脊形波导和单模光纤(SMF)的耦合效率。用三维束传播法(BPM)和重叠积分方法对这4种模式匹配器进行了结构设计和性能分析。结果表明，这4种模式匹配器对提高耦合效率的能力几乎相同；经过结构优化后，模式匹配器的耦合效率约提高了0．5dB；当模式匹配器长度大于800μm时，耦合效率几乎不随长度变化，因此模式匹配器长度取值应大于800μm。最后分析了封装对准中的对准精度要求。若要求附加损耗小于0．3dB，对准偏差须小于lμm。     

用AIM快速计算电大尺寸物体的散射特性

如果使用传统的矩量法计算电大尺寸物体的电特性,需要很大的存储量和计算量,本文采用AIM(自适应积分方法)减少所需的存储量和计算量。使用AIM计算了导体平板的RCS,与传统的矩量法相比大大减少了计算时间和存储量,显示了AIM在计算电大目标特性时的优越性。     

波导介质不连续性问题的FEM/PML方法分析

将完全匹配层(PML)与矢量有限元方法(FEM)相结合对波导介质不连续性问题进行分析。利用PML对计算区域进行截断，大大节省了FEM分析问题的内存消耗。对波导的单介质块加载问题的S参数进行了分析计算，数值结果与文献结果一致。在此基础上，计算了多介质块加载波导的散射参数。数值结果证实了应用FEM／PML方法对波导介质不连续性问题进行分析的正确性与有效性。     

互耦影响下的自适应圆阵分析

本文用矩量法严格分析了考虑互耦影响时自适应天线阵元的电流分布,给出了计算电流的解析式,并计算了八单元圆阵的电流分布。用等效网络法推导了考虑互耦影响时的最佳权矢量。仿真计算了不同阵元间距时,自适应阵的数字波束赋形。     

基于互耦效应的相控阵天线有源反射系数研究

建立逼真高效的互耦效应分析模型对相控阵天线设计至关重要。阵列天线的互耦效应通常可以用有源反射系数显性化表征,分别采用无限阵仿真与散射(耦合)系数综合实验相结合的方法提取了阵列天线的有源反射系数。首先基于无限阵方法设计相控阵渐变开槽天线,优化并获取无限阵列环境下的中心单元有源反射系数,再依据设计结果研制169单元阵列天线,通过实验测试提取中心单元与其它各激励单元的散射系数的幅值与相位变化,最后采用散射(耦合)系数法综合出有限大阵列的有源反射系数。无限阵仿真结果与有限阵实测结果在扫描盲点出现角度、频段、有源驻波整体趋势等方面吻合良好,从而验证了无限阵设计方法在天线工程设计中的实际效果。     

Application of Beam Search for the decoding of one class of LDPC codes

For one class of Low-Density Parity-Check（LDPC）codes with low row weight in their parity check matrix,a new Syndrome Decoding（SD）based on the heuristic Beam Search（BS）,labeled as SD-BS,is put forward to improve the error performance.First,two observations are made and verified by simulation results.One is that in the SNR region of interest,the hard-decision on the corrupted sequence yields only a handful of erroneous bits.The other is that the true error pattern for the nonzero syndrome has a high probability to survive the competition in the BS,provided sufficient beam width.Bearing these two points in mind,the decoding of LDPC codes is transformed into seeking an error pattern with the known decoding syndrome.Secondly,the effectiveness of SD-BS depends closely on how to evaluate the bit reliability.Enlightened by a bit-flipping definition in the existing literature,a new metric is employed in the proposed SD-BS.The strength of SD-BS is demonstrated via applying it on the corrupted sequences directly and the decoding failures of the Belief Propagation（BP）,respectively.