850/1550nm智能集成分波光开关的理论设计

理论分析和设计了一种用于850和1550nm两个光通信窗口的、集波长信号分离和光开关功能于一体的智能集成分波光开关,并将弧形结构全内反射面用于该集成结构中.基于Si基半导体SiGe合金材料的等离子体色散效应,对该结构智能集成分波光开关的串音、损耗、消光比等特性进行了分析和模拟计算.计算得到,作为光开关时器件的平均串音、插入损耗和消光比分别为-19,1.3和21dB,作为分波器时平均串音和插入损耗分别为-11和1.1dB.设计结果表明,该集成器件不仅能够实现850和1550nm两种波长光信号的开关,而且还能对这两种波长的光信号进行分离,是一种有前途的智能化集成分波光开关.     

850/1550nm智能集成分波光开关的理论设计

理论分析和设计了一种用于850和1550nm两个光通信窗口的、集波长信号分离和光开关功能于一体的智能集成分波光开关,并将弧形结构全内反射面用于该集成结构中.基于Si基半导体SiGe合金材料的等离子体色散效应,对该结构智能集成分波光开关的串音、损耗、消光比等特性进行了分析和模拟计算.计算得到,作为光开关时器件的平均串音、插入损耗和消光比分别为-19,1.3和21dB,作为分波器时平均串音和插入损耗分别为-11和1.1dB.设计结果表明,该集成器件不仅能够实现850和1550nm两种波长光信号的开关,而且还能对这两种波长的光信号进行分离,是一种有前途的智能化集成分波光开关.     

定向耦合器热光光开关的设计和特性模拟

对定向耦合器热光光开关的工作原理做了介绍。描述了这种热光光开关的一般设计方法，并且用BPM方法（光束传输法）分析了它们的传输特性，提出了几种改善这一光开关波长不敏感特性的方法。     

半导体光开关工作电流和速率的理论分析

本文从载流子连续性方程出发，采用半导体双异质结概念，从理论上推出了计算半导体光波导开关工作电流和速率的理论公式，为器件选取工作电流和提高开关速率提供了理论依据。     

定向耦合器热光光开关的设计和特性模拟

对定向耦合器热光光开关的工作原理做了介绍。描述了这种热光光开关的一般设计方法，并且用ＢＰＭ方法（光束传输法）分析了它们的传输特性，提出了几种改善这一光开关波长不敏感特性的方法。     

硅基光波导及光波导开关的研究进展

ＳｉＯ２ 光波导、重掺杂光波导、ＳＯＩ光波导、合金光波导及聚合物光波导等低损耗硅基光波导的研究已取得了很大的进展,随着这些波导的硅基光开关不断研制出来,各种光开关结构也不断提出来了。为了解决硅的线性电光系数为零的问题,采用了多种方法,以获得强的线性电光效应,实现高速光开关。文章回顾了近十年来硅基光波导及光开关的研究进展。     

聚合物/SiO2混合波导2×2热光开关的制备与测试

利用聚合物材料SU-8作为芯层、聚合物材料PMMA作为上包层、无机材料SiO2作为下包层,设计并制备了一种有机/无机混合波导2×2定向耦合-马赫曾德尔(DC-MZI)热光开关。为了保证波导中的单模传输、减小模式辐射和衬底泄露损耗、缩短响应时间并降低器件功耗,对其结构参数做了优化。利用涂膜、湿法刻蚀等工艺制备了器件样品。在1 550nm波长下,器件的交叉态和直通态的驱动功率分别为0和7.8mW(开关功率为7.8mW),交叉态和直通态的两端口串扰分别为-9dB和-12.8dB。在方波驱动电压信号作用下,测得器件交叉端口的上升时间和下降时间分别为138μs和136μs,直通端口的上升时间和下降时间分别为63μs和140μs。制备的混合结构器件综合利用了芯层聚合物材料热光系数大、上/下缓冲层厚度均较小以及Si/SiO2导热系数大的优点,因此同时具备了较低的功耗和较快的响应时间,在低功耗、快速光通信系统中具有较好的应用前景。     

用于光纤通信的新型BOA电光开关结构的设计

本文提出了一种新型的ＢＯＡ（ＢｉｆｕｒｃａｔｉｏｎＯｐｔｉｑｕｅＡｃｔｉｖｅ）型电光开关结构。该结构采用了低传输耗损的ＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）材料和高注入效率的电学注入方法。本文根据双模干涉机理和等离子体色散效应分析了这种开关的电光调制机理，根据大注入效应和双注入效应分析了这种开关的电学性质；并根据大截面单模脊形波导理论和上述分析，对这种开关的结构参数和电学参数进行了优化设计，其开关电流密度为１０２Ａ／ｃｍ２量级。     

硅基波导光开关及开关阵列的研究进展

光开关是光网络中实现光交换的核心器件.硅基波导光开关作为一类重要的开关器件,具有体积小、开关速度快、兼容性好等优点.近年来随着硅基波导制作技术的成熟,硅基波导光开关及开关阵列的研究日益受到人们的重视.文章介绍了SOI(silicon-on-insulater)光波导、聚合物光波导和SiO2光波导等三类常见的硅基波导在光开关及开关阵列方面的一些研究进展.     

Si基微纳集成光波导的理论设计

提出了一种宽度从微米到亚微米、深亚微米、再到纳米级渐变的微纳集成结构光波导，并通过理论分析和模拟计算得到了基于Si基半导体材料的微纳集成光波导参数. 其制作工艺非常简单，插入损耗在1～2.5dB之间. 这种微纳集成光波导不但可解决芯径为10μm的单模光纤与纳米量级的光子晶体波导器件间的光对接、耦合和互连等难题，还可缩小光波导器件芯片的单元尺寸，有利于提高器件的集成度. 为光电子器件向纳米光子集成方向的发展提供了新途径，为新一代全光通信用微纳新原理光电子器件及功能集成的发展提供了新思路.     

Si基SiGe光波导开关的研究现状与最新进展

随着光纤通信技术的迅猛发展,作为光交叉连接和光分插复用核心器件的光开关的作用日益突出.其中Si基光波导开关由于其成本低、可靠性高、器件制作工艺成熟等诸多优点而备受重视.综述了目前Si基光波导开关,特别是SiGe材料光波导开关的研究现状和进展.     

SOI光波导和集成波导光开关矩阵

报道了基于SOI (silicon-on-insulator）材料的光波导和集成波导光开关矩阵的最新研究进展. 给出了截面为梯形的脊波导的单模条件，设计制备了MMI (multimode interference）集成耦合器和基于Mach-Zehnder光波导干涉仪的热光型2×2光开关，开关转换速度达到了5～8μs，驱动功耗仅为140mW，是当前国际上同类型光开关中转换速度最快的. 在此基础上制备成功了4×4波导光开关矩阵，并实现了光信号在不同信道间的转换.     

集成光波导开关阵列真延时模块设计

阐述了光波导真延时器件的工作原理及其在相控阵雷达中的应用,通过氟化聚酰亚胺聚合物条形光波导和光开关阵列的集成,提出了一种集成光波导开关阵列真延时模块的设计方案,将光波导和开关阵列集成在一个基片上,具有集成度高、体积小、成本低、一致性好、插入损耗小等诸多优点.并根据光开关的种类分析了光学真延时模块的拓扑结构,改进了光开关和光波导的组合模式.     

微细加工技术在微光开关制造中的应用

微光开关是新一代全光通信网络中的关键器件。利用微细加工技术制造微光开关具有很多突出的优点，受到了广泛的研究。总结了几种典型的微光开关制造中运用的微细加工技术，并介绍了它们的应用和相应的特点。     

1310nm和1550nm波长的光纤弯曲损耗及对光缆线路测试的探讨

单模通信光纤在1550nm波长的损耗小于在1310nm波长的损耗,而在1550nm波长光纤的弯曲损耗大于在1310nm波长光纤的弯曲损耗。基于这种事实,文章对光缆线路工程中简化光纤测试工作的方法和意义以及有关弯曲损耗的一些值得注意的实际问题进行了详细的讨论。