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光子晶体太赫兹波导的损耗特性 总被引:8,自引:1,他引:7
提出了一种新型光子晶体太赫兹(THz)波导,该波导包层为硅介质中含有按三角形格子周期排列的空气孔,纤芯为有机材料聚乙烯(PE).应用平面波法(PWM)分析了这种光子晶体太赫兹波导的带隙结构,研究了空气填充率变化对光子带隙(PBG)结构的影响;然后应用频域有限差分法(FDFD)对不同参数太赫兹波导的损耗进行了计算.结果表明,这是一种适合太赫兹波传输的带隙效应波导,选择较高填充率,较大孔间距,较多周期结构层数可以得到较低的泄漏损耗,选取合适的参数损耗最低值可以达到1.5 dB/km. 相似文献
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GeSbSe光子晶体波导结构设计及传输特性研究 总被引:3,自引:0,他引:3
利用平面波展开法计算Ge Sb Se基质光子晶体带隙,研究光子晶体波导中带隙与空气孔(或介质柱)半径的变化关系,并结合光子晶体波导的工作波长,设计出周期为500 nm,半径为150 nm的三角晶格空气孔型Ge Sb Se光子晶体波导。采用时域有限差分法模拟所设计的直线型光子晶体波导和60°弯曲光子晶体波导的传输特性,模拟结果显示在传统结构光子晶体波导中,直线型光子晶体波导具有很高的光学传输效率,但在60°弯曲型波导中的传输效率较低,分析原因为光子晶体波导直线区域与弯曲区域光的传播模式不同。因此对60°弯曲型Ge Sb Se光子晶体波导进行了结构优化,优化后的光子晶体波导可以在较宽的波长范围内具有很高的传输效率。 相似文献
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利用平面波法分析了二维液晶光子晶体的带隙结构,着重对三角形和正方形空气孔光子晶体带隙随液晶旋转角的变化情况进行了分析和比较.仿真结果表明,两种结构的光子晶体都可以通过改变填充液晶的转向角来实现带隙的动态可调性.正方形结构对填充比要求较高,制备难度大,而三角形结构带隙变化范围大,适当增加填充比还可以得到更好的可调性能,因此在实际应用中应尽量选择三角形结构的液晶光子晶体.利用液晶光子晶体的动态可调性,可以制成多种光通信系统中需要的器件,如全光开关、滤波器等,不仅可以节约成本,避免相似产品的重复购置,还可以提高系统的灵活性. 相似文献
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二维三角晶格介质柱光子晶体线缺陷波导慢光研究 总被引:3,自引:0,他引:3
以二维三角晶格介质柱光子晶体线缺陷波导为研究对象,通过平面波展开(PWE)法对光在波导中传输时的慢光特性进行了仿真分析,发现光子晶体的填充因子以及线缺陷中的柱子半径大小决定了慢光导模在光子带隙中的传输特性.随着填充因子的增大,光子晶体波导的导模群速度迅速减小.缺陷柱的半径大小对导模群速度的影响要强于填充比.通过调整填充因子和缺陷柱半径,得到了导模群速度小于0.01c的波导结构.结合慢光导模的群速度色散(GVD)特性分析,发现极慢光区域的GVD值位于105~106量级,能够保证光的高效传输. 相似文献
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研究了线缺陷光子晶体波导中的慢光现象。运用平面波展开法对线缺陷光子晶体波导结构进行了模拟计算,分析了填充因子作为敏感结构参量,其变化对色散性质和群速度的影响。发现光子晶体的填充因子决定了光子晶体带隙中导模的传输特性。随着填充因子的增加,光子晶体波导中的群速度先增大再减小。可以证明,通过改变光子晶体的填充因子,群速度可以达到0.01c以下。 相似文献
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提出了一种光子晶体太赫兹波导,该波导包层为硅介质中含有按三角形格子周期排列的空气孔,纤芯为有机材料聚乙烯.这种波导是一种带隙效应波导.首先介绍平面波法(PWM)的理论,然后应用平面波法分析了这种光子晶体太赫兹波导的带隙结构,研究空气填充率变化对光子带隙结构的影响,得到了光子晶体太赫兹波导周期性结构的结构参数及与其相对应的导波频率.分析结果表明,增大空气填充率,可得到多条带隙和较大的带隙宽度,更易于实现纤芯导光.保持空气填充率不变,仅改变空气空间距可以在保持带隙结构不变条件下改变光子晶体太赫兹波导的导光频率. 相似文献
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光子晶体光纤(PCF)的导光特性可通过改变空气孔的结构参数(孔径、间距和排列方式)、材料填充等方法进行调节。由于自身具有电可调性,液晶作为PCF的填充材料具有很大的研究价值,可以用于制作电可调PCF。利用有限元法分析了液晶(E7)填充的光子晶体光纤的基模有效折射率、有效模场面积等参量随占空比、外电场的变化关系,得到了不同占空比下基模的截止电压和一定电压下基模的截止波长。结果表明光子晶体光纤的电压可调范围随占空比增大而增大;占空比一定时,电压越大,波长可调范围越小。这种液晶填充的光子晶体光纤可以应用于电场传感等领域。 相似文献
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基于液晶填充的全内反射型光子晶体光纤的温度传感特性 总被引:2,自引:1,他引:1
在实心光子晶体光纤包层的空气柱中填充向列相液晶,选用液晶的折射率在所研究的温度和波长范围内小于光纤背景玻璃的折射率,形成全内反射型光子晶体光纤.采用空间填充基模折射率法求得填充液晶包层的有效折射率,用阶跃有效折射率模型研究了液晶填充光子晶体光纤的温度传感特性,并进行了数值计算.结果表明,液晶填充全内反射型光子晶体光纤的有效折射率和等效芯半径随温度升高而增大,在温度接近液晶相变点附近增大更快,二阶模截止波长随温度升高而减小,在温度接近液晶相变点附近减小更快. 相似文献
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聚合物热光可变光衰减器 总被引:4,自引:0,他引:4
提出一种旁路结构聚合物热光可变光衰减器 (variable optical attenuator,VOA)的设计 ,采用旁路波导可提高衰减效率并降低串扰 .软件模拟验证 ,无间距旁路 VOA衰减可达 2 8d B,比未加旁路波导的相同结构 VOA增加10 d B,但同时插入损耗增加 0 .3d B,串扰低于 - 4 4 d B,理论功耗为 4 0 m W.采用倒脊形结构研制了原理性的热光聚合物 VOA,测得衰减大于 11d B,相应输入电流为 6 6 m A,具有明显的热光效应 . 相似文献
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全光纤热光型可变光衰减器 总被引:10,自引:0,他引:10
根据光纤包层中的倏逝场机制,将具有热光效应的聚合物材料直接覆盖在侧边抛磨光纤上,进行了全光纤热光型可变光衰减器(VOA)的研究.根据理论分析,确定了在侧边抛磨光纤的抛磨区上覆盖材料的折射率与纤芯中光衰减量之间的关系,为选择适当折射率的热光材料提供依据.设计适当的侧边抛磨区,利用先进的轮式侧边抛磨技术,制备了侧边抛磨光纤,以达到最佳可变光衰减效果.采用螺绕电极和优化封装,制作出性能优良的全光纤热光型可变光衰减器.性能测试表明,器件插入损耗小于0.1 dB,衰减范围为0~80 dB,偏振相关损耗小于0.02 dB,背向反射大于70 dB.该方法制作的全光纤热光型可变光衰减器具有可用电驱动调控、可靠性高等优点. 相似文献
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Variable optical attenuator for large-scale integration 总被引:2,自引:0,他引:2
A polymer thermooptic variable optical attenuator (VOA) was designed and demonstrated for dense waveguide device integration. The waveguide bend design is compatible with photolithography fabrication techniques and operates by controlling waveguide bend radiation loss. The design optimizes the compromise between integration capability, integration cost, and attenuation efficiency. For a 5 mm bend length, optical attenuation of >40 dB has been achieved with an applied electrical power of 250 mW. The fiber-to-fiber insertion loss was 1.5 dB for a 20-mm total waveguide length. The design's compact size makes it practical for both VOA arrays and dense integrated optical circuits 相似文献
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《Electronics letters》2006,42(11):636-638
A novel wideband planar lightwave circuit type variable optical attenuator (VOA) that incorporates a phase-generating coupler is proposed. The proposed VOA was fabricated on a 1.5%-/spl Delta/ silica-based waveguide, and obtained a low insertion loss of less than 1.2 dB and a low wavelength dependent loss of less than 0.8 dB at attenuation levels of 0 to 25 dB over the C- and L-band wavelength range. 相似文献
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According to the plasma dispersion effect of silicon (Si), a silicon-on-insulator (SOI) based variable optical attenuator (VOA) with p-i-n lateral diode structure is demonstrated in this paper. A wire rib waveguide with sub-micrometer cross section is adopted. The device is only about 2 mm long. The power consumption of the VOA is 76.3 mW (0.67 V, 113.9 mA), and due to the carrier absorption, the polarization dependent loss (PDL) is 0.1 dB at 20 dB attenuation. The raise time of the VOA is 34.5 ns, the fall time is 37 ns, and the response time is 71.5 ns. 相似文献
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SeongKu Kim Yu-Chueh Hung K. Geary Wei Yuan H.R. Fetterman D. Jin R. Dinu W.H. Steier 《Photonics Technology Letters, IEEE》2006,18(9):1055-1057
A variable optical attenuator (VOA) based on a metal-defined polymeric optical waveguide has been demonstrated for the first time. The metal film stressor deposited on top of the upper cladding layer not only produces the refractive index change within the core layer, but also acts as a thin-film heater allowing thermal tuning of the optical power within a metal-defined optical waveguide. Fabricated devices exhibit greater than 25 dB of optical attenuation with an applied electrical current of /spl sim/40 mA at 1550-nm wavelength. The switching speed of the VOA exhibits 800 /spl mu/s of rising and 720 /spl mu/s of falling time. 相似文献
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A polymer‐based planar‐lightwave‐circuit‐type variable optical attenuator (VOA) was fabricated using a hot embossing process. With an optimized one‐step embossing process, forty micro‐channels for the guidance of light were defined on a polymer thin film with an accuracy of ° 0.5 µm. The fabricated polymeric thermo‐optic VOA shows 30 dB attenuation with 110 mW electrical input power at 1.55 µm. The rise and fall times are less than 5 ms. 相似文献
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This letter presents a design of a microelectromechanical systems variable optical attenuator (VOA) that employs a pair of parabolic mirrors as the retro-reflector, which has obtained a linear relationship over a 62-dB range between the attenuation (in decibels) and the mirror rotation angle (in degrees). The insertion loss measures 0.6 dB thanks to the three-dimentional optical coupling design. The linearity comes from the simultaneous shift and defocus of the laser beam. Compared with the conventional coaxial and cross-axial VOAs, such retro-axial design has the two fibers arranged on the same side and thus facilitates the use of standard packaging formats 相似文献