单模光纤与Ti∶LiNbO_3单模平光波导端面激励耦合的研究

本文根据模式耦合理论分析,设计制作了一个实用性较强的单模平面Ti:LiNo_3光波导端面激砺的耦合装置。为了缩小单模光纤端面出射高斯光束的束腰,用电弧放电烧熔法在光纤端面制作了一个透镜,使之与单模平面光波导的模式更好地匹配。为精密调节对准,用二维硅V形槽作为光纤与波导耦合的精密定位调节架。实际测得该耦合装置的光纤与波导效率达64％。     

1.31μmAPE光波导及其相关器件研究

利用退火质子交换技术对工作波长为1.31μm的X-切、Y-传LiNbO3单模光波导进行了实验研究与分析;测试了不同交换时间(te)与退火时间(ta)条件下的光波导近场模光强分布曲线;通过与单模光纤模场测试比较,获得了与单模光纤模场匹配的退火质子交换(APE)光波导,其中光纤-波导-光纤的插入损耗最低达到3.2dB;同时利用所研制的光波导制作了相位调制器与M-Z型强度调制器,并对其低频调制特性进行了测试。     

SOI脊形光波导的设计与研制

利用有效折射率的数值解法,计算出了SOI脊形光波导的有效折射率,由此得到SOI脊形光波导传输单模光波时内外脊高b,h及脊宽W的尺寸,在此基础上研制了SOI光波导,测得其传导损耗为0．87dB/cm.     

Ti:LiNbO_3光波导与半导体激光器的耦合

本文用高斯函数近似 Ti:LiNbO_3条状单模光波导模场分布,分析了半导体激光器与光波导耦合效率问题,给出了解析表达式并求出了获得最大耦合效率的透镜条件,并通过典型数值计算出耦合效率与各种偏差的关系.     

酸诱导液相沉积法制备二氧化锗基空芯光波导

采用酸诱导液相沉积法在石英玻璃管内壁生长了二氧化锗内反射膜,GeO2能够与OH-离子反应生成可溶性锗酸根离子,从而使GeO2在氨水和氢氧化钠溶液中的溶解度大大提高。通过向所合成的锗酸根离子前驱液中加入酸,使锗酸根离子被逐步分解为GeO2溶质析出。将酸化的锗酸根离子水溶液通入石英毛细管,可在毛细管内壁上逐渐液相沉积生长出GeO2陶瓷膜。将试样在GeO2的熔点(1 115℃)附近热处理,可以得到致密的GeO2膜。实验结果表明GeO2-氨水体系制备的GeO2空心光波导对二氧化碳激光的直线传输损耗为0.9～2.44dB.m-1。当前驱体的固含量(质量分数,下同)从5%增大到7%制备的二氧化锗空芯光波导的传输损耗降低,前驱体的固含量为8%和9%制备的空芯光波导的传输损耗大于固含量为7%。     

偏振无关磁光波导的设计

为使隔离器、环行器及其他非互易器件广泛地应用于波导集成光子回路,基于磁光材料的非互易特性,提出了一种偏振无关的磁光波导的简单设计方法.在磁光波导芯区的侧面引入特定高折射率区,造成了场强分布的不对称性,从而达到了非互易波导偏振无关的目的.微扰法和有限差分法相结合的分析表明,当方形单模波导宽度大于0.7μm时,TE和TM模非互易相移的相对误差低于1％.该波导结构具有制作简单、工艺容易实现的优点,适用于偏振无关的非互易磁光波导器件.     

脊波导半导体激光器模式特性研究与设计

利用有效折射率法求解了脊形光波导半导体激光器的模式场分布,采用数值计算得到有效折射率随波导厚度变化关系。通过对这种波导模式的分析,进行了单模脊波导的设计,提出了一种新器件结构。并运用Matlab进行模式模拟,分析结果表明器件有很好的模式特性。     

集成光杨氏干涉计生化传感器的设计和制备

报道一种结构新颖的集成光杨氏干涉计生化传感器。利用微光机电系统(MOEMS)加工工艺结合离子交换技术在玻璃基底上制作出成对的平行单模光波导阵列,并在每对波导中一条的中间区段淀积一层具有梯度末端的TiO2薄膜,覆膜波导用作传感,裸露波导作为参比,从而构成集成光杨氏干涉计芯片。研制结果表明,这种传感器与传统的集成光杨氏干涉计相比,不仅省去了Y型功率分配器和低折射率介质保护层,而且利用简单的狭缝探测器取代了昂贵的电荷耦合器(CCD)探测器,具有结构简单、制作容易和使用方便等优点。     

硅基锗表层集成型PIN光电探测器的设计

本文将主要讨论锗薄膜表层PIN光电探测器的设计。包括过渡层在内的锗薄膜层,设备能够很好的接收硅波导信号并且在重掺杂p＋/n＋区域的表层结构下能够达到较高的灵敏度。通过缩短p＋/n＋距离,探测器在-5V加压下,频宽可以达到22GHz。     

掺锗CZ硅单晶中锗分布形式的研究

利用扫描电镜能谱分析法,对CZ法生长的掺锗浓度不同的硅锗单晶中锗浓度进行了测定,结果发现硅中锗的纵向分布是头部浓度较低,尾部锗浓度较高．根据测定的浓度计算出了该工艺条件下硅锗体单晶中锗的有效分凝系数为Ke≈0．60～0．65．     

锗硅薄膜的光学特性研究

GeSi薄膜的光学特性可以随内部组分的变化而变化,在光电子集成方面优于GaAs、InP等传统的发光材料,已引起了人们的广泛关注.采用等离子体CVD法在玻璃衬底上沉积GeSi薄膜,研究了不同生长条件下的样品的光学特性,从样品的紫外\|可见光反射谱和透射谱计算出光学带隙,发现随着Ge含量的增加,薄膜的光学带隙减小.并且研究了样品的光学带隙与温度的关系,当GeH4流量为4sccm时,薄膜的光学带隙随温度的升高有一个最小值,当GeH4流量为8sccm时,温度升高而薄膜的光学带隙基本不变.     

Scattering loss in optical waveguide with trapezoidal cross section

To get the scattering loss of the trapezoidal core waveguide, a new analysis model is presented based on the perturbation equivalent method and modified effective-index method. Firstly, the trapezoidal core waveguide is successfully equivalent to the rectangular one with both restricting the same optical field energy by adopting the perturbation method. Then, the equivalent rectangular core waveguide is decomposed into two slab waveguides by employing the modified effective-index method. The trapezoidal core waveguide scattering theory model is established based on the slab waveguide scattering theory. With the sidewalls surface roughness in the range from 0 to 100 nm in the single model trapezodial core waveguide, optical simulation shows excellent agreement with the results from the scattering loss model presented. The relationship between the dimension and side-wall roughness with the scattering loss can be determined in the trapezoidal core waveguide by the scattering loss model.     

CALCULATION OF INFRARED OPTICAL CONSTANTS FOR CO_2 LASER HOLLOW WAVEGUIDE MATERIALS

A simple method was deduced for calculat-ing Optical constant,optical loss and transmittance per meterOf hollow-core optical fiber using data analysis method,ge-ometerical optical and electromagnetic theory.The methodwas used to study the Na_2O-ZnO-GeO_2-SiO_2-PbO and Sb_3O_3sysem.The glasses have n_r<1 region.When the core diametera_0 is 0.5mm,the hollow waveguides of the Sb_2O_3-containing.glass is predicted with minimum loss of 0.8 dB/m at940cm~(-1).     

新型大角度低损耗Y分支在集成光器件中的应用

介绍了一种新型低损耗大角度Y分支器的基本原理,并把这种新型结构应用于1×4光分路器和M-Z调制器中,然后利用FDBPM方法进行了仿真,结果表明1×4光分路器在长度大大减小的同时,实现了只有0.32 dB的低损耗;当分支角度等于14.3°时,M-Z调制器实现了干涉相消。与普通结构的器件相比,应用新型低损耗大角度Y分支器的光分路器和M-Z调制器具有损耗低、尺寸小等优点。     

Ti:LiNbO_3扩散条带光波导的变分分析

本文利用变分技术将Ti:NbO_3条带波导的波导模场分布分解成为两个相关的一维问题.对模参数和传播常数提供一种新的迭代近似方法.本方法收敛速度非常快,它对具有矩形横截面的光波导和扩散条带波导都适用。     

LiNbO_3光波导的退火特性研究

LiNbO3晶体材料是一种具有优良电光特性的光学材料,可以制作集成光波导器件,因此在光通信领域得到了广泛的应用。文章在LiNbO3光波导的结构特性方面,实验研究了退火质子交换波导和LiNbO3衬底的X射线衍射谱,分析计算了交换波导层的应变信息。     

Cu离子交换过程对制备玻璃平面光波导特性的影响

用Cu离子交换技术,制备了soda-lime玻璃平面光波导。通过棱镜耦合技术测量了波导的有效折射率,用反WKB方法拟合得到了平面波导的折射率分布。研究发现,离子交换时间和温度2个可控的制备参数对制备的玻璃平面波导特性有较大影响,随着离子交换时间和温度的增加,波导的模式数和波导深度并非随之单调增加,波导模式数随着离子交换时间的增加先增加而后减小,而适当的离子交换时间可以使制备的波导具有最大的模式数和波导深度,且在该条件下增加离子交换温度可以提高Cu离子交换波导的蓝-绿发光强度,宽带发光中心波长在520 nm附近,发光强度取决于样品中Cu+的浓度以及Cu2+的影响。     

Fermi型折射率分布平面光波导的模式

离子交换工艺制作的光波导在集成光学领域有着广泛的应用.研究表明,采用Fermi函数可以很好地描述离子交换平面光波导折射率分布情况.对具有Fermi折射率分布的离子交换平面光波导,采用Airy函数方法,求解了波动方程,给出了模方程和模场分布.利用所得到的模方程所进行的计算与已有的计算结果和测量值相比较,表明其精确度是比较好的.     

新型光学耦合器——梯度折射率透镜

本文用三种方法研究了钛扩散铌酸锂平面光波导与阶跃型多模光纤的耦合.通过测量的数据及理论分析计算,提出了一种新的最佳的光学耦合方法,可改善能量在光纤中的傅输性能,提高耦合效率