一种新型基于MIM等离子体环形谐振器的可调谐高性能多信道波分解复用器的设计

设计并研究了基于金属-介质-金属等离子体环形谐振器的可调谐高性能多通道波分解复用器。通过环形腔的谐振理论分析,发现通过调节环形腔的半径和填充介质折射率可以很容易地控制波分复用器的信道波长,与有限元法模拟得到的结果吻合得很好。由等离子体波导和多个环形谐振器组成的多信道WDM结构增加了在电信波长的传输率,传输率高达80%,比最近文献中报道的结果高出两倍。所设计的多信道波分解复用器在高集成电路中有重要潜在应用。     

新型密集波分解复用器的实验研究

为了易于实现解复用波长数目和间隔上的升级,设计了一种新型16波长/100GHz间隔密集波分解复用器.该器件由100GHz光梳状滤波器和200GHz介质膜滤波器构成:利用光梳状滤波器的并行输出来扩展解复用信道之间的间隔,通过介质膜滤波器的串联来实现不同波长的解复用.实验研究表明,该器件具有良好的性能,能够满足系统升级的需要.     

光子晶体共振耦合波分复用器的设计与研究

设计了一种由光子晶体环形腔与微腔组成的组合腔滤波器,在环形谐振腔中增加两个散射介质柱,环形腔和波导之间相隔一排介质柱,输出波导与输入波导呈垂直关系,形成一种新的环形腔。通过环形腔、微腔及波导的共振耦合,设计了一种能高效率输出的波分复用/解复用器。     

基于三芯光纤的波分解复用器的研究

本文设计了基于常规线型排列三芯光纤的新型波分解复用器,比起基于多芯的光子晶体光纤的波分解复用器,该波分解复用器有着容易制作,且易于与常规光纤对接的优点。由耦合理论可知,对于两个失配的平行光波导,两波导的模式耦合是不完全的。通过设计使两个非对称平行光波导在某波长上传播常数匹配,此时两个波导就可完全耦合,从而实现滤波。通过选择合适的光纤长度,使得在光纤的输出端,不同波长的光从不同的波导端口输出,实现波分解复用的功能。本文利用全矢量光束传播法仿真发现,在1cm处可以实现波长1.31um和1.55um光的解复用。     

基于正三角型三芯光纤的波分解复用器

设计了基于正三角排列三芯光纤的新型波分解复用器,比起基于多芯光子晶体光纤的波分解复用器,该波分解复用器有着容易制作、且易于与常规光纤对接的优点。通过设计使两个非对称平行纤芯在某波长处的传播常数(或有效折射率)匹配,此时两个纤芯就可完全耦合,从而实现滤波。通过选择合适的光纤长度,使得在光纤的输出端,不同波长的光从不同的纤芯端口输出,从而实现波分解复用的功能。利用全矢量光束传播法仿真发现,长度为10.25 mm的正三角排列三芯光纤可以实现波长为1.31μm和1.55μm光波的解复用。     

基于MIM结构等离子体波导定向耦合器

理论设计了带有扇环共振微腔的弯曲金属-介质-金属(MIM)波导结构,利用共振微腔结构控制表面等离子体波在扇环直角顶点处的定向传播。通过有限时域差分(FDTD)法计算带有扇环微腔结构的直波导透射率与波长关系,并计算扇环微腔结构与传播波导间的间隔对光学性质的影响,发现此微腔波导结构具有较高的透射率,可以在特定波长位置实现滤波效果。基于上述理论设计三路、四路弯曲波导结构,实现表面等离子体波在弯曲波导处的分束、全反射等定向传输特性。该结构具有极强的光束缚效应,在纳米尺度对光进行传输,解决了光信号的反射、传输问题,在光集成、光通讯、光信息处理等方面有较好的应用前景。     

基于光子晶体方形谐振器的可调谐光信号分离器

在二维光子晶体结构中通过调节光子晶体方形谐振器PCSRs(Photonic Crystal Square Resonators)与波导的耦合长度、耦合宽度、及其耦合柱半径优化设计了光信号分离器.借助于CMT(Coupled-Mode Theory)理论定性分析了两个PCSRs存在相互作用时,结构中波导与谐振腔之间的电磁波耦合性能,用FDTD方法研究了两信道传输工作特性.表明在设计的参数范围中,基于PCSRs的信号分离器具有高正规化传输率、窄带宽、平稳的信号传输强度,中心波长调谐范围宽的特性.该类结构可用于同一中心波长信号的功率二等均分,也可用于不同中心波长信号的分离.该微型结构在片上的光路设计将是一类有潜力的构筑模块,适于光通信领域波分解复用设计、光路集成设计等方面.     

双层金属环形阵列的太赫兹表面等离子体研究

研究了太赫兹波垂直通过具有周期性亚波长环形空气槽阵列的金属-介质-金属三层结构的透射谱特性,以及与表面等离子体谐振的关系。共振模式电场分布与色散曲线分别表明:表面等离子体具有束缚性,表面电磁波的传输机制与能量流动过程,透射谱的两个共振峰与传播性的表面等离子体模式、局域化的表面等离子体模式及其耦合有关。改变结构的几何参数,其共振峰变化趋势进一步印证了以上观点,并且空气环中激发的准波导效应也影响了太赫兹波的传输。     

基于磁调谐光纤Bragg光栅的全光纤型多路分/插复用器

提出了一种新型的用作多信道切换的光分／插复用器,它由多个可调谐光纤Ｂｒａｇｇ光栅、一对光纤环行器、ＷＤＭ复用器和解复用器构成。讨论了该分／插复用器的结构、性能和特点。利用磁极间磁场力使光纤光栅产生显著的波称偏移。用可编程磁极来调控光栅的波长偏移。其信道波长调谐速度快,装置无需外加能源即可保护信道波长的偏移。     

22 μm波段多波长可调谐光纤激光器研究

设计了一种基于马赫-曾德(M-Z)光纤干涉滤波器的可调谐多波长掺铥环形光纤激光器,M-Z光纤滤波器由两个3 d B耦合器级联构成,通过光纤耦合器接入环形腔中,并利用Sagnac光纤反射镜实现反射式滤波。实验利用一个发射功率为250 m W的1573 nm光纤激光器作为泵浦源,通过一个1570/2000 nm波分复用器(WDM)注入一段4 m长单模掺铥光纤(TDF)中获得2μm波段光增益。环形腔内加入偏振控制器(PC)调节腔内损耗,实现了2μm波段可调谐多波长输出,观测到最多3个波长激光。     

一种基于缺陷光子晶体的解复用器

在二维正方晶格光子晶体的基础上,构建了一种晶格常数渐变的变晶格结构,设置线缺陷形成主波导和多个耦合波导以及相应的耦合点缺陷(微腔),利用该缺陷态结构实现了六信道波分解复用器.采用时域有限差分法研究了微腔的谐振特性及主波导和各耦合波导的传输特性.计算结果表明:点缺陷共振模可以实现几乎连续的变化,有相近的强度,缺陷峰线宽均约为0.01μm左右;六信道的中心波长在2.667μm～2.802μm之间,信道间隔平均值小于0.025μm.     

一种新型多模干涉型光子晶体波分解复用器

基于二维光子晶体中多模干涉效应（MMI）设计了一种新型的三波长波分解复用器,该结构能有效分离1310/1500/1550nm三个波段的波长。并且,当我们改变该波分解复用器的相关结构参数时,该结构能拓展至其他波段。除此之外,该结构也能单独作为两波长波分解复用器对1310/1550nm实现分离。通过计算,该波分解复用结构三个波长的透射率均在91%以上。与此同时,借助于平面波展开法及时域有限差分法,我们对光波在该结构的传播效率及传播行为进行了计算及模拟。     

Ka波段介质谐振器的研究

介质谐振器由于具有体积小、损耗低等优点,得到了越来越广泛的应用.设计了一款Ka波段介质稳频振荡器,振荡器中集成了介质谐振器用于选频.通过采用合适的介质振荡子及适当尺寸的金属屏蔽腔,使介质谐振器谐振在Ku波段,再通过单片进行倍频放大,从而得到Ka波段信号.介绍了介质振荡子的选取及参数计算.并以此为根据作为介质谐振器的设计原则,最后得到的Ka波段信号输出频率(fo)为38.22 GHz,输出功率(Po)为7.38 dBm,相位噪声为-80 dBc/Hz@100 kHz.     

加载多层介质谐振器的宽带背腔缝隙天线设计

提出并设计了一种工作于X波段的新型宽带背腔缝隙天线,通过在缝隙外侧加载多层介质谐振器,有效扩展了天线带宽并显著提高了天线增益.设计的天线中心频率为10 GHz,-10 dB回波损耗带宽约为40％;带内增益5～9.5 dBi,比未加载多层介质谐振器的背腔缝隙天线提高2～3 dB.实测结果同设计结果基本吻合,有效验证了该设计的正确性.     

超宽频单极子陶瓷介质谐振器天线设计与仿真

设计了一种尺寸小、频带宽、结构简单的单板子陶瓷介质谐振器天线,该天线经由在单板子周围加一个环形的介质谐振器而成.该设计主要通过在环形谐振器中使用高介电常数的陶瓷材料降低天线的尺寸,利用环形谐振器与单板子谐振频率之间的耦合展宽天线的频带.利用仿真软件HFSS为该天线建立模型并进行优化仿真,得到了最佳的天线设计参数,优化所...     

平面光子晶体环形腔滤波器的数值研究北大核心

根据光子晶体中波导与腔的耦合特性,设计了一种由波导与环形腔耦合实现窄带滤波的光子晶体结构。用有限元法分析了环形腔不同结构参数对各个端口透射光功率谱的影响,由此可以根据所需波长要求设计不同结构的环形腔滤波器结构,并可通过改变边界散射介质柱的排列和环形腔边界介质柱的半径,减少波导与环形腔之间的散射损耗,达到最佳滤波效果。文章可为密集波分复用系统中光学滤波器的集成以及窄带滤波器的设计提供一定的参考。     

基于介质环谐振器的集成多频段滤波器的设计

多频段射频通信采用集成的多频段带通滤波器,该滤波器以环形谐振器为基础,如同心圆介质环形谐振器。通过使用同心环结构构造多频带通滤波器,大大降低了在多频带运行的多滤波器对印刷电路板(PCB)的实际需求。基于同心圆谐振器的多频带通滤波器的各种配置为移动设备的多频带移动设备的布局设计和制造提供了灵活性。这些同心圆谐振器的配置可以包括但不限于槽耦合配置、直接耦合配置和嵌入式直接耦合配置。在封装技术中具有重要作用。     

基于微带环缝谐振器的2.45GHz小功率微波等离子体源的建模与仿真

该文介绍了一种基于微带环缝谐振器的2.45GHz小功率微波等离子体源的建模方法。根据半波长终端开路谐振器的特性,通过选择合适的缝隙宽度和偏转角度、介质基片的介电常数等,使微带环缝谐振器的品质因数最大,同时与馈电端良好匹配。研究表明,实验结果与仿真结果基本吻合,这为小功率微型微波等离子体源的进一步研究提供了理论基础。     

基于MIM亚波长结构的微环谐振器性质研究

文中设计了一种基于MIM结构的亚波长表面等离子体激元微环谐振器,利用时域有限差分(FDTD)方法分析了其滤波特性,并且针对1.31谐振输出波长处对谐振器进行了性能分析。结果表明这种亚波长结构的微环谐振器与现有的传统介质谐振环器件相比具有很大的优势,更加有利于集成光路的应用。     

基于MIM亚波长结构的微环谐振器性质研究

文中设计了一种基于MIM结构的亚波长表面等离子体激元微环谐振器,利用时域有限差分（FDTD）方法分析了其滤波特性,并且针对1．31谐振输出波长处对谐振器进行了性能分析。结果表明这种亚波长结构的微环谐振器与现有的传统介质谐振环器件相比具有很大的优势,更加有利于集成光路的应用。