LiNbO3电光调制器的优化设计与制作

铌酸锂晶体有良好的光声和电光性质,因而基于铌酸锂的集成光学器件已引起人们广泛关注。利用LiNbO3作为介质材料,设计M-Z干涉型强度调制器。选用低损耗的质子交换光工艺技术制备光波导。对质子交换铌酸锂光波导的制作工艺、波导特性及其应用进行了研究。对电极结构进行了优化设计。     

X切LiNbO3脊形结构集成电光M-Z型调制器

采用X切LiNbO3 基片 ,设计并研制了脊形结构集成电光Mach Zehnder(M Z)波导调制器 ,实验研制过程包含关键的LiNbO3 基片湿腐蚀刻槽技术和大厚度电极制作技术。研究结果表明 ,脊形结构调制器与传统的平面结构调制器相比 ,在大幅度提高调制带宽方面 ,有着明显的优越性     

波导调制器模拟设计的改进

波导调制器是一种重要的集成光学器件。在有限差分光束传播法(FD BPM)的基本原理上,利用广义道格拉斯(GD)差分格式,结合非均匀网格法,对M Z结构的LiNbO3调制器进行了模拟优化设计,获得了调制器的最佳尺寸为Y分支角α=0.8°、波导宽度W=6μm、波导间距G=25μm。通过与传统的Crank Nicholson(CN)差分格式的对比表明,同样条件下,该法比CN差分格式精度高62.5%,其计算时间仅为CN差分格式的40%。     

LiNbO3 M-Z干涉仪式强度调制器电极设计研究

介绍了LiNbO3 M-Z干涉仪式强度调制器共面波导(对称三电极结构)行波电极的电极宽度、电极间隙、电极厚度以及电极长度的优化设计.     

一种新型的光波导光学相控阵的特性研究

采用光纤作为传输链路,将光子晶体光纤作为系统的输出阵列,LiNbO3波导作为相位调制器,构建了一种基于光纤光路的光波导光学相控阵。根据光学相控阵理论和LiNbO3波导的电光效应,分析了系统的可行性, 并研究了这种新型结构下的光波导光学相控阵的输出衍射特性和光子晶体光纤阵列结构参数的关系。研究结果表明通过控制施加在LiNbO3波导上的电压可以改变出射光束的附加相位从而实现光束的偏转;光子晶体光纤阵列上的纤芯数量、纤芯间距以及纤芯的排列方式等结构参量会对系统的输出光束的光强分布、半峰值全宽度（FWHM）和归一化的振幅分布产生影响。随着光子晶体光纤制作工艺的不断发展,系统的光束扫描质量将会逐渐提高并且色散特性和传输特性将会获得改善,为今后这种光学相控阵系统的设计提供了理论基础和技术依据。     

Ni扩散LiNbO3脊形波导MZ调制器的制作技术

最近几年，宽带光通信系统已成为开发热点，并大大促进了高速集成光学器件的研究与发展。LiNbO3电光调制器由于有带宽较宽、可抑制啁啾性能、波长独立性等优点，是宽带光通信系统必不可少的器件。目前LiNbO3调制器已取得很大进展，但由于LiNbO3具有高介电常数，使带宽受     

高速电光调制器的电极设计研究

对共面波导LiNbO3电光调制器的结构和性能参数进行分析的基础上,利用保角变换方法和扩展点匹配方法通过仿真选择合适的调制器结构参数,优化了调制器性能,实现了宽带调制。     

带波导的压电膜光调制器

根据马赫——曾德型光学干涉原理提出和证明了压电膜光调制器。调制器由二个二端互相连接的波导构成,以分离入射光并把它们重新合并。每个波导制作在聚二氟乙烯(PVDF)膜上而作为电压驱动移相器。根据马赫——曾德型光学干涉原理已经提出和研究了许多用于光纤通信系统的光调制器,而其中大多数都由LiNbO_3波导构成。     

集成光学在光通信系统中的应用

本文从总体上介绍了当前和未来光通信系统应用的集成光学器件，重点介绍了LiNbO3光调制器及其它传输器件。     

脊形结构LiNbO3光波导调制器的扩展点匹配法分析

将点匹配法扩展应用于脊形结构LiNbO3光波导调制器电极的准静态分析中。将调制器各区域的势函数表示为该区域中满足Laplace方程的一系列基函数的级数，匹配边界上有限个点的边界条件以确定出级数项的系数。通过势函数得到脊形结构LiNbO3光波导调制器结构中电场分布的解析表达式，利用求得的电场可以得到调制器特性阻抗及有效折射率。所得的特性阻抗和有效折射率与采用有限元法得到的结果十分吻合。这一分析方法简便快捷，精度高，能够处理电极有一定厚度的多层光波导调制器结构。     

LiNbO_3条波导的光损伤

报道了利用ＣＣＤ测试ＬｉＮｂＯ３条波导光损伤的实验结果。发现各种传向都存在不同程度的光损伤。加热可大部分消除光损伤，掺入ＭｇＯ也可提高条波导的抗光损伤性能。     

LiNbO_3∶Fe∶Ni晶体非挥发全息存储研究

采用三种不同的双光记录方案进行了LiNbO3∶Fe∶Ni晶体全息存储实验,详细研究了饱和衍射效率、固定衍射效率、动态范围和记录灵敏度,以及退火条件对记录的影响。结果表明,氧化LiNbO3∶Fe∶Ni晶体的饱和衍射效率、固定衍射效率和记录灵敏度比其他报道的双掺杂LiNbO3晶体高。结合掺杂能级图,理论分析了LiNbO3双掺杂晶体深陷阱中心能级的相对位置及其微观光学参量对全息记录性能的影响。LiNbO3∶Fe∶Ni晶体有望成为一种新的高效率非挥发全息存储材料。     

Zn,Mg:LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn:LiNbO3与Mg:LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg:LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达40mm×70mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg:LiNbO3晶体,倍频得到了20mJ的0.532μm的绿光输出,转换效率达到45%。该晶体是一种很有前途的非线性光学材料。     

LiNbO3光纤型行波光调制器的有限元分析与设计

文中提出一种新型的LiNbO3行波光调制器——LiNbO3矩形光纤型行波光调制器,它用LiNbO3晶体光纤代替传统的LiNbO3波导,耦合效率高,调制带宽达500GHz,能保证很好的阻抗匹配和小驻波比。文中采用有限元法对调制器的尺寸形状进行模拟分析,并进行了优化设计,得到了最优化尺寸及其主要性能指标。最后,探讨了双电极LiNbO3矩形光纤型行波光调制器的制作工艺。     

基于相位调制和光参量放大的光短脉冲源实验研究

提出了一种基于光参量放大和相位调制加色散压窄产生高消光比短脉冲源的新方法.连续抽运光首先经过LiNbO<,3>强度调制器,利用强度调制的倍频调制特性产生占空比为33%的光脉冲,再经相位调制器在脉冲的主体部分引入最大线性正啁啾,经参量放大后所生成的闲频光的啁啾为抽运光的2倍,通过合适的色散介质得到了11.4 ps的短脉冲...     

集成光学型快速可调谐滤波器的研究

本文提出并设计了一种新的基于LiNbO3衬底的非对称马赫－曾德（Mach-Zehnder,M-Z)结构集成光学型电光可调制谐滤波器,并利用耦合模方程和光束传播法（BPM）对单个滤波器的电压响应特性和频率响应特性进行了分析模拟。文中还利用多个滤波器级联实现多个波长的动态滤波和路由,所得各种特性满足全光网（AON）的要求。     

声光可调谐滤波器中波导与模分离器的设计

声光可调谐滤波器（AOTF）是一种基于集成光学技术的光学器件,它的性能主要取决于它的各个关键模块,特别是光波导和模分离器的设计．首先采用有效折射率法设计了工作于1．55um处的Ti：LiNbO3单模波导,之后对所设计波导的模场进行了模拟,并对模拟结果进行了分析．在单模光波导设计的基础上,采用光束传播方法（BPM）设计了TE／TM模分离器,并分析了它的消光比．最终得出波导和模分离器的优化设计结果．     

新的质子源质子交换制作的Z切LiNbO3光波导特性

研究了用己二酸和苯甲酸的不同混合摩尔比作为质子源交换制作的Z切LiNbO3光波导的表面折射率改变、波导深度、折射率分布等光学特性。结果表明，在交换温度为230℃，交换时间为6h时，混合摩尔比较高时，波导为β4相；较低时，为β3相。在β4相时，混合摩尔比越大，波导的表面折射率改变和波导的深度越大；在β3相时，不同的混合摩尔比交换的波导光学特性差别不明显。用双晶X射线衍射法对单苯甲酸和混合摩尔比为60％制作的光波导进行X射线衍射。以上结果对波导器件的制作及理解波导折射率改变的物理机制提供了一些有用的信息。     

光波导法布里——帕罗调制器调制灵敏度分析

本文推导出了以ＬｉＮｂＯ３为衬底的光波导法布里－帕罗调制器的调制灵敏度表达式。分析了调制灵敏度与波导损耗、端面反射率的关系。讨论了入射光谱分布对调制灵敏度的影响，以及波导电极直接偏置电压对保证调制灵敏度的作用。