新型有机电致蓝色磷光器件的研究

设计了一种Ge/Si波导集成型雪崩光电二极管(APD)。器件采用将Si波导层置于Ge吸收层之下的结构,光经波导层进入吸收层只需一次耦合,降低了光的损耗,提高了光的吸收率和光电流。采用silvaco软件对器件的结构和性能进行仿真,结果表明:器件的雪崩击穿电压为-28V,最大内量子效率达到89%,在1.15~1.60μm范围内具有较高响应度,峰值波长位于1.31μm,单位响应度最高达0.74A/W,3dB带宽为10GHz。 更多还原     

Ge/Si波导集成型APD器件的仿真分析

设计了一种Ge/Si波导集成型雪崩光电二极管(APD).器件采用将Si波导层置于Ge吸收层之下的结构,光经波导层进入吸收层只需一次耦合,降低了光的损耗,提高了光的吸收率和光电流.采用silvaco软件对器件的结构和性能进行仿真,结果表明:器件的雪崩击穿电压为-28 V,最大内量子效率达到89％,在1.15～1.60 μm范围内具有较高响应度,峰值波长位于1.31μm,单位响应度最高达0.74 A/W,3 dB带宽为10 GHz.     

单直波导光学环腔器件的Q值研究

为实现高品质因数Q值的光学环腔器件,采用耦合模理论,仿真得出单直波导光学环腔器件的Q值与自耦合系数的关系曲线.以Si3N4为材料,采用与CMOS工艺相兼容的技术制备了波导宽度为2μm,半径为200μm的Si3N4单直波导光学环腔器件.在相同的制备工艺下,同一芯片中不同光学环腔的传输系数相同,通过设计器件中环腔与直波导的...     

Si基集成光学陀螺中弯曲波导特性研究

给出了Si基集成光学陀螺的光路结构,理论计算了余弦型弯曲波导的弯曲半径和弯曲损耗。仿真分析了弯曲波导的宽度、长度与弯曲损耗的关系,进而设计了集成光学陀螺用"K"形耦合器,并通过R-soft软件进行了仿真分析。搭建了弯曲波导的实验测试装置,分别测试了弯曲波导的传输损耗与光模场,结果表明,波导单位损耗为0.014dB/cm,验证了理论计算结果的正确性。采用光束扫描法测试了弯曲波导的模场,实验结果与理想高斯拟合曲线吻合。     

微流体光波导器件研究进展

微流体光波导器件是一种基于微流体调控的新型光学功能器件,在生物医学和环境监测等领域中具有广阔的应用前景。介绍了微流体光波导器件的基本结构,分析了微流体光波导器件的工作原理,阐述了微流体光波导器件的研究现状,并指出了其发展趋势。     

三维CAD在光机扫描器设计中的应用

介绍了红外光机扫描器的基本原理和概念,以及扫描器设计中的光路追迹问题。利用三维CAD软件对一种斜面转鼓扫描器的设计方案进行了三维建模和运动模拟,得出了该系统的扫描路径图形,同时对扫描过程中的通光口径进行了直观的分析,展现了三维CAD软件在扫描器光学设计中的新应用。     

SOI光波导开关研究进展

SOI光波导是硅基光波导器件的基础,也是实现其它集成光学器件的基础。文章论述了SOI材料、SOI光波导以及SOI光波导开关的一些特性和研究进展。     

大功率量子级联激光器的光学与热学协同优化设计北大核心CSCD

针对大功率量子级联激光器存在热积累严重的问题,本文基于MBE与MOCVD结合的二次外延生长InP基量子级联激光器结构的工艺方法,设计优化中波单管4W连续光输出的大功率量子级联激光器光学与散热性能。通过COMSOL软件对器件结构进行建模,设计器件光学和热学结构模型,分析不同结构参数对器件性能的影响,得到最优结构参数:在In053Ga047As层厚度为50nm,波导下包层InP为1μm,上包层InP为2μm,封装金层厚度为3μm时,器件光学和热学综合性能最优,其中波导光限制因子为074,核心区温度为378 K。本文研究相关结论可为后续大功率中波量子级联激光器结构与工艺设计提供指导。     

平面光波导器件及应用分析

分析了平面光波导器件的关键技术及其应用情况．介绍了平面光波导器件的几种不同种类,包括硅基体沉积二氧化硅光波导,铌酸锂镀金属膜光波导,聚合物(Polymer)光波导等组成．利用平面光波导技术,可制造出波分复用器、解复用器、光开关、耦合器、阵列波导光栅等各种不同的集成光学器件．     

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．     

Length reduction factor of tapered multimode interference devices

Multimode interference (MMI) devices are widely used in planar lightwave circuit (PLC). The device length can be well reduced with tapered multimode region. Traditional design formula shows large error for MMI devices based on weakly- restricted waveguide. Based on the analysis with mode width as a substitution of waveguide width, a design formula with better precision was presented. Comparison with software simulation verified its exactness.     

基于comsol软件的光子晶体通信器件模拟

利用comsol软件对几种光子晶体通信器件的模拟,有光子晶体光纤、波导、分波器以及滤波器等器件,模拟结果很好,可以更直观地了解光子晶体器件的优越性,更为开发集成光通信器件提供了有益的参考.     

硅氢键对波导表面光滑化影响的理论仿真

低损耗高Q值硅基纳米光波导谐振腔,是高灵敏探测器、生物传感器、光通讯器件等发展的关键。而波导表面粗糙度会造成较大的光传输损耗,是制约硅基纳米光波导谐振腔Q值提高的一个重要因素。降低硅基纳米光波导表面粗糙度已成为光波导器件发展的一个关键问题,氢退火工艺是当前改善波导表面粗糙度的一种关键技术。基于表面硅氢键流密度理论,利用Materials Studio软件模拟氢退火光滑化处理过程中硅与氢之间的反应,搜索反应过渡态,探究硅氢键、温度等因素对反应的影响。结果表明:在高温氢退火氛围下,波导表面硅原子与氢原子之间能够形成硅氢键,且温度越高,在硅氢键作用下表面硅原子迁移速率越快,表面由高能态向低能态过渡,表面光滑化效果越明显。     

Ka 波段微带检波器设计

介绍了一种中心频率为35 GHz,带宽为±2.5 GHz 的混合集成检波器设计方法及测试结果。该检波器输入端口为标准矩形波导,通过探针到微带的过渡,采用高频电磁场仿真软件和微波电路CAD 软件完成该检波器的设计。测试结果表明,该设计方法实现的检波器具有优良的性能。     

一种新型表面等离激元波导系统

提出了一种新型表面等离激元波导系统,并对其模式特性和对纳米微粒产生的光学力进行了研究。采用有限元软件(COMSOL)对该系统进行了数值模拟和理论分析,发现在该结构纳米级的间隙中可以形成深亚波长电磁能量的束缚。由于双波导结构之间强烈的耦合作用,相比于已有的一些表面等离激元波导,光学力至少提高了一个数量级,达到了4 200fN/W以上,同时被捕获粒子的局域范围仅有几十纳米。该波导系统可以用于强力、高精度纳米级光镊的设计和研究。     

Qt在光学芯片仿真软件设计中的应用

介绍了Qt控件库Qwt和QwtPlot3D的开发方法,并在光学芯片仿真系统中实现温度场分布数据可视化时得到应用,取得了良好的可视化效果.结果表明,Qt在CAD仿真软件开发中具有很强的优势.     

Design and optimization of evanescently coupled waveguide photodiodes

We present the design and optimization of evanescently coupled waveguide photodiodes(EC-WPDs) based on the coupling modes theory and the beam propagation method.Efficient focalization of the optical power in the absorber is achieved by an appropriate choice of index matching layers of EC-WPDs.Numerical simulation shows that high-speed(40 GHz),high quantum efficiency(81%) and high linearity photodiodes can be achieved, and EC-WPDs are promising devices for future optical communication systems.     

Design and optimization of evanescently coupled waveguide photodiodes

We present the design and optimization of evanescently coupled waveguide photodiodes (EC-WPDs) based on the coupling modes theory and the beam propagation method. Efficient focalization of the optical power in the absorber is achieved by an appropriate choice of index matching layers of EC-WPDs. Numerical simulation shows that high-speed (40 GHz), high quantum efficiency (81%) and high linearity photodiodes can be achieved, and EC-WPDs are promising devices for future optical communication systems.     

射频微机械开关的计算机辅助设计

应用计算机辅助设计(CAD)方法模拟设计一种射频微机械(RF-MEMS)开关.用Agilent ADS软件模拟分析了共面波导的传输线损耗和MEMS开关的等效电路模型,并应用ANSYS软件模拟开关的驱动电压,得到了35GHz工作频率的并联电容式MEMS开关一些有意义的理论分析结果.     

基于遗传算法的波导分支电桥的CAD

基于遗传算法的微波器件优化设计的理论、算法和步骤进行论述。着重讨论了多端口矩形波导分支电桥的优化设计，显示了遗传算法在复杂微波器件优化设计中的应用前景和实用价值。