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。     

聚合物共面波导行波电极电光调制器

用聚合物材料BPAN-NT设计并初步成功制作了共面波导(CPW)行波电极电光调制器。用反应离子刻蚀(RIE)的方法制作脊波导,通过电晕极化使芯层有电光效应,利用电镀方法制作厚行波电极。对调制器的各项特性参数进行了测试,测得调制器的微波损耗系数0α=0.9 dB/cm.(GHz)1/2、在1.317μm波长上Vπ=250 V,由此算得芯层材料的电光系数3γ3=3.7 pm/V,同时测得消光比为13.49dB、插入损耗为18.6 dB,在8 GHz的微波频率上观察到了调制光信号,理论计算3 dB光调制带宽为43.77 GHz。     

新型LiNbO3电光调制器

LiNbO3电光调制器是用于高速光通信系统最有希望的器件,已成为国内外研发的热门器件.目前已开发了多种类型的LiNbO3电光调制器,本文介绍了几种新型LiNbO3电光调制器.     

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。     

脊波导结构LiNbO3电光调制器研究与改进

采用有限元软件Ansys、运用有限元法,对脊波导结构铌酸锂电光调制器进行了优化设计。通过将传统结构与脊波导的比较分析,提出采用聚四氟乙烯部分取代缓冲层中的二氧化硅的结构,能更好的实现微波等效折射率的降低以达到与光波折射率的匹配,同时能保持更大的特性阻抗以实现阻抗匹配,从而更好的提高器件性能。     

LiNbO3电光调制器制作技术

光调制器是光通信的关键器件之一。国内外已对LiNbO3电光调制器开展了基础理论、结构设计、工艺制作和性能测试等方面的研究。介绍了LiNbO3电光调制器的关键制作技术与工艺。     

LiNbO3电光调制器及其设计

电光调制器是高速光通信的关键器件，受到国内外极大关注。本叙述了LiNbO3电光调制器的基本原理与参数，并介绍了LiNbO3调制器设计与结构性能。     

LiNbO3电光调制器行波电极微波等效折射率的测量

LiNbO3电光调制器的设计中,行波电极的微波等效折射率是一个重要的参数。该文通过自行设计的微波探针架及探针,采用差值的方法,在微波网络分析仪上对样品CPW电极的微波等效折射率进行了测量,分析了实测值与理论计算值的偏差,给出了修正因子,研究了微波等效折射率随频率变化的色散现象,并对这种测量方法进行了误差分析,提出了减小误差的方法。     

LiNbO3电光调制器制作技术

光凋制器是光通信关键器件之一。国内外已对LiNbO3电光凋制器开展了基础理论，结构设计、工艺制作、性能测试等方面的研究和开发。本文介绍了LiNbO3调制器关键制作技术与工艺。     

高速电光调制器在空间光通信系统的应用

利用保角变换方法对厚电极厚缓冲层的共面波导LiNbO3电光调制器的结构和性能参数进行了分析和研究,通过仿真选择合适的电极厚度和缓冲层厚度,优化了调制器性能,论证了宽带电光调制器用于自由空间光通信的可行性.     

基于FBG的电光调制器电极设计

电光调制器作为光通信系统中最重要的器件之一,其性能决定了光通信系统的传输性能,而电光调制器的电极结构、种类和设计都对调制器的性能有重要的影响。针对基于光纤布拉格光栅(FBG)的新型电光调制器电极展开了研究和设计,并通过数值计算方法,对模场重叠因子、电极结构参数以及模场重叠因子和FBG中心波长漂移量 的关系做了讨论,并由此对基于FBG的聚合物电光调制器的电极做了一系列的分析和研究。文中的研究对基于FBG的电光调制器的制作具有一定的指导意义,能够促进电光调制器的发展。     

透射式固态电光扫描器设计

针对红外成像系统常用光机扫描器的不足,提出了没有机械运动部件的全固态电光扫描器设计方法,给出了几种透射式固态电光扫描器结构,主要包括扫描列阵、耦合波导和控制电路三个部分.工作原理是：通过控制电路顺序控制各扫描单元光信号的传输,再通过耦合波导将光信号耦合到探测器上实现扫描成像.扫描列阵将完整图像分割成图像单元,耦合波导将空间位置不同的图像单元耦合到红外焦平面探测器上,控制电路用来控制扫描列阵各图像单元的工作状态.这种扫描器体积小、重量轻、结构紧凑,采用与红外焦平面探测器制作工艺相似的半导体制作工艺,具有与探测器集成的技术基础,控制起来更加方便.     

复杂形状带线电极谐振特性数值分析

为研制能产生超宽边带光谱的电光调制器，引入了具有复杂形状的调制器带线电极，为确定该电极在宽频带内的谐振频率，提出了一种结合了平面波导模型方法和边界元素方法的数值计算方法，在保证足够精度的基础上对形状复杂的调制器电极进行了简化求解，并巧妙运用高斯型求积公式较为精确地求解了边界积分方程，数值计算结果与实验结果基本相符。     

基于金属包覆波导结构的电光调制器的研究

文章提出了一种基于自由空间耦合技术的电光调制器.入射光直接入射到作为耦合层的上层金属膜表面,通过改变外加电场的场强,控制入射光耦合进导波层的能量,从而改变反射光的强度,实现电光调制.该类调制器具有插入损耗小、响应速度快、稳定性高和成本低廉等诸多优点.与传统的棱镜耦合方式的聚合物电光调制器相比,自由空间耦合技术的引入使此类电光调制器结构更加紧凑、更易于阵列化集成.     

聚合物电光调制器行波电极系统

设计了20 GHz聚合物光波导电光调制器CPW电极系统。制作和测试了分别用 Si、石英、玻璃做衬底的CPW电极系统。结果表明,石英衬底CPW电极质量最好,在中心电极宽度 W=20μm、电极间距G=50μm和电极厚3μm条件下,其实测损耗系数α0=0.32 dB·cm-1·GHz-0.5,实测微波等效折射率Nm=1.689,与理论值符合。在偏离此α0 和 Nm±10%的情况下,对于互作用区电极长度为 L=23.7 mm的调制器,估算带宽仍大于37 GHz。讨论了Si衬底CPW电极传输损耗很大的原因。     

基于铌酸锂薄膜的Y波导集成调制器设计

近年来,基于薄膜铌酸锂（TFLN）平台的高性能电光调制器以其小体积、低能量损耗等特点受到广泛关注。本文提出了一种新的具有垂直电极结构的Y波导铌酸锂薄膜电光调制器。研究了调制器的半波电压与缓冲层厚度之间的关系,优化了Y波导的设计参数,最后设计得到插入损耗<5 dB, 半波电压<1.5 V的高性能调制器。本文不仅为基于TFLN平台的小型化波导的设计和实现提供了思路,而且为制造高性能和多功能的电光调制器提供了实验依据。     

共面波导电极聚合物电光调制器多层结构研究

提出了两种基于共面波导(CPW)电极的多层聚合物电光调制器模型结构,分别为补偿层型结构和屏蔽层型结构。采用了保角变换的计算方法给出了基于CPW电极结构的多层电光调制器的特性参数的计算结果。与传统调制器结构性比较,补偿层型结构能够有效的减小光波与微波传输有效折射率的差,屏蔽层型结构不仅能够减小光波与微波传输有效折射率的差,而且能够通过优化结构参数,有效地消除了微波与光波之间的折射率差,可实现调制信号速率和调制电极阻抗的同时匹配。     

基于宽度调制谐振腔的光子晶体电光调制器

针对目前电光调制器插入损耗高的问题,提出了一种基于宽度调制(WM)型谐振腔的光子晶体电光调制器.该器件由输入端纳米线波导、硅基光子晶体波导和WM型谐振腔组成,前二者的连接处采用锥形结构,用于减少2种波导之间的级联损耗.根据时域耦合模理论与等离子体色散效应,采用WM型谐振腔和PN掺杂结构实现对横电(TE)模的调制,并应用...