两种新型双脊波导传输特性的研究

为了寻找最佳传输特性的对称双脊波导结构,提出了三角形和倒梯形两种新型对称双脊波导．应用有限元分析方法计算了这两种新型对称双脊波导TE模式的传输特性,即截止波长和单模带宽．分析传输特性随对称脊波导结构尺寸的变化关系曲线,得到脊间距越小,单模带宽越高,且单模带宽最大达8.0173;倒梯形对称双脊波导的截止波长较同尺寸矩形、三角形和梯形大,最大达9.5．这些结果将为脊波导器件的小型化提供指导．绘出的主模与第一个高次模的场结构图表明,在三角形对称双脊波导的顶点处场强变化最大,能量损失大．     

山字脊波导传输特性分析

运用有限差分法在Matlab环境中分析了山字脊波导传输特性,给出了山字脊波导的主模截止波长、单模带宽和场结构,发现山字脊波导可以进一步实现波导小型化.     

一种新型介质填充单脊波导的传输特性分析

通过提出一种I型脊波导,并用有限元法对I型单脊波导的截止特性及单模带宽作了分析,给出了主模及第一高次模的场结构图,其截止波长与单模带宽都要远比同尺寸的矩形脊波导大.文中还进一步分析填充介质的I型脊波导的截止特性,结果表明,填充不均匀介质比填充均匀介质的脊波导截止特性更好.     

非对称双脊波导的有限差分法分析

从泰勒级数法出发推出直角坐标系下电磁场纵横关系的亥姆霍兹方程的差分公式,实例分析了对称双脊波导的电磁场场域、截止频率,并分析了非对称双脊波导结构的变化对截止频率的影响。计算结果表明,有限差分法是分析脊波导的一种有效方法。     

宽带脊波导到同轴转换器的研制

介绍了一种新型后馈式宽带脊波导到同轴转换接头的分析设计方法,该方法采用模式转换和阻抗匹配的思想,通过切比雪夫型阶梯阻抗匹配枝节实现高低阻抗之间的过渡,并在脊波导和同轴线之间添加模式变换段改进接头的性能.详细分析了设计原理,给出了设计步骤,并用全波仿真软件进行了仿真验证.按照该方法设计并制作的650双脊波导到同轴宽带转换...     

手征导纳对手征波导中传输模特性的影响

本文首次证明了手征导纳为±ξ_c的一般手征波导间传输模场分布的对称性,反对称性和正交性,而通常波导中场分布的对称性,反对称性和正交性可以看作是ξ_c=0的特例;给出了手征同轴线中传输模的场分布和色散方程的具体表达式,高阶混合模EH_(nm).HE_(nm)的截止波长随手征导纳ξ_c的变化关系。研究表明,手征同轴线中EH_(nm).HE_(nm)的截止波长与径向量子数n无关,这与手征金属圆柱波导情况不同。本文还给出了手征金属圆柱波导中EH_(01)模的截止波长随手征导纳ξ_c的变化图线,发现EH_(01)模的截止波长与ξ_c近似成正比。当手征同轴线的内导体圆柱半径趋近于零时,手征同轴线中的场分布、色散方程均退化成圆柱波导情形。     

复杂截百波导问题的计祘机解法

<正> 各种截面的规则波导,都具有完全确定的传播特性。矩形波导、园波导、某些三角形波导等,它们的截止波长和截止频率,都可用解析法求得精确解.单脊或双脊形波导、高次椭园波导、星形或月形波导、具有半园边的矩形波导等,它们的截止波长和截止频率往往无法用一般的解析法求解,而只能用数值法求得它们的近似值。本文阐述以变分法为基础的复杂截面波导问题的计算机算法,内容包括:赫姆霍兹方程的变分法求解,本征值的上限和下限,截止频率的计算格式和对计算结果的讨论等四个部分.     

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.     

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。     

脊波导激励腔的实验研究

在理论和实验的基础上，对近截止脊波导微波谐振腔进行了分析和设计，通过合理选择脊波导的截面尺寸和腔端结构，可以实现场的单模传输和场沿纵向的均匀分布，并在不同的工作气体气压下，给出了放电实验结果。     

980nm InGaAs应变量子阱激光器和掺铒光纤放大器用泵浦源

利用分子束外延技术研制出了高质量ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱材料及量子阱激光器，在室温和１０Ｋ温度下，应变量子阱材料的光荧光峰值半宽分别为３２ｍｅＶ和２．４ｍｅＶ，宽接触激光器的阈值电流密度低达１４０Ａ／ｃｍ￣２。脊形波导窄条形量子阱激光器的阈值电流和微分量子效率分别为１５ｍＡ和０．８Ｗ／Ａ，线性输出功率大于１２０ｍｗ，基横模输出功率可达１００ｍＷ。ＩｎＧａＡｓ应变量子阱激光器和单模光纤进行了耦合，其组合件出纤光功率典型值为４０ｍＷ，最大值可达６０ｍＷ。显示出了高的基横模输出功率和高的耦合效率。其组合件在４０ｍＷ下，中心发射波长在９７７ｎｍ，成功地研制出适于掺铒光纤放大器用的应变量子阱激光器泵浦源。     

Q波段脊过渡正交模耦合器设计

描述了一款宽带脊过渡正交模耦合器,该正交模耦合器中心频率为40 GHz,相对带宽50%,拟应用于射电望远镜Q波段接收机系统。该正交模耦合器由双脊过渡-分支接头、Y型接头、E型弯头组成,其结构紧凑,降低了加工装配误差对电气性能的影响。对该正交模耦合器实际加工后进行测试,其Y型接头输出口回波损耗≤ -22.7 dB,直臂输出口回波损耗≤ -21.0 dB,Y型接头输出口-直臂输出口隔离度≤ -45.6 dB。实测结果表明该正交模耦合器反射损耗和隔离度与仿真结果的曲线变化趋势基本吻合,在实际工作频带30~50 GHz范围内可以满足射电天文观测需求。     

含色散左手材料非对称5层平板波导的模式特性

系统研究了含色散左手材料作为芯层的非对称5层平板波导TE波的传输特性,重点讨论了芯层色散、芯层厚度和覆盖层折射率对波导的影响,并与无色散5层平板波导做了比较。研究表明,导波和表面波都可以在这种波导中传播;TE0模只有表面波,TEm（m〉1）模只有导波,TE1模既有导波又有表面波;TEm（m≥1）各模均存在双模现象。     

基于倒脊型结构石墨烯偏振无关电光调制器设计

该文通过对偏振无关调制原理的分析,提出了一种将石墨烯片在硅波导中以一定角度倾斜放置的倒脊型结构硅基石墨烯偏振无关电光调制器.在1.55μm的工作波长下,该器件调制的TE和TM模式有着相同的有效模式参数变化,且吸收参数差异很小.该器件在1.5～1.6μm的工作波长下能够实现对TE和TM模式高于18 dB的消光比,且模式间...     

High performance highly strained InGaAs quantum-well ridge waveguide lasers

1 Introduction Long-wavelength InGaAsP/InP laser diodes are key devices in optical fiber commu-nication systems. The threshold current increases significantly from room temperature to 80℃ due to the small conduction band offset in this material system. This small char-acteristic temperature leads to additional cost of the cooling system for the laser diodes. One of the most promising approaches on laser emission from InGaAsN/GaAs quantum wells (QWs) on GaAs substrates in long-wavelengt…