BPM方法在SOI结构中的应用

采用交错隐式算子分裂(ADI)算法,设计、实现了一种高速、高精度的波束传播方法(BPM )来模拟SOI波导中不同偏振态的光传输,研究了PML边界层的选取对虚传播计算基模和基模传播常数的影响,给出了大光腔SOI波导结构不同偏振的基模传播常数.     

椭圆光波导和圆形光波导单模传输分析比较

文章利用入射线偏振光在柱坐标系下对椭圆光波导进行了严格求解,得到了模场的精确解析解,导出了模式特征方程.光只在长轴方向的子午面内单模传播时,即可实现单模单偏振传输.在给定相同条件下单模传输时,与圆形光波导相比,椭圆光波导传播常数变化很小.文章还简要分析了波长、椭圆率和相对折射率差对传播常数的影响.     

基于稀释波导的InP衬底上高耦合效率、低偏振敏感度1.55μm波长光纤-波导耦合器

研究了一种用于边入射型探测器的InP基高效光纤-波导耦合器.它由10个周期的未掺杂120nm InP/80nm InGaAsP(1.05μm带隙)多层膜组成的稀释波导构成.采用半矢量三维束传播(BPM)方法以及中心差分格式,模拟了不同条件下的光纤-波导耦合效率,从而得到了最优耦合条件.对于TE偏振和TM偏振模,计算所得到的最高耦合效率分别为94%和92%.同时,计算表明,此类基于稀释波导的光纤-波导耦合器具有高偏振不敏感性,偏振敏感度低于0.1dB.     

基于稀释波导的InP衬底上高耦合效率、低偏振敏感度1.55μm波长光纤-波导耦合器

研究了一种用于边入射型探测器的InP基高效光纤-波导耦合器.它由10个周期的未掺杂120nm InP/80nm InGaAsP(1.05μm带隙)多层膜组成的稀释波导构成.采用半矢量三维束传播(BPM)方法以及中心差分格式,模拟了不同条件下的光纤-波导耦合效率,从而得到了最优耦合条件.对于TE偏振和TM偏振模,计算所得到的最高耦合效率分别为94%和92%.同时,计算表明,此类基于稀释波导的光纤-波导耦合器具有高偏振不敏感性,偏振敏感度低于0.1dB.     

SOI纳米线波导和相关器件研究进展

SOI纳米线波导具有对光场限制作用强、传输损耗低、弯曲半径小、集成度高、与传统CMOS工艺兼容等优点,采用SOI纳米线波导能够大大缩小光子器件的长度和面积,提高器件工作速度和效率,降低器件功耗.介绍了SOI纳米线波导在模式、损耗、偏振等方面与传统大尺寸硅基波导所表现出来的不同特性,评述了当前关于SOI纳米线波导和基于SOI纳米线波导光子器件的最新研究进展.     

离散谱折射率法优化设计MMI型光功分器

采用离散谱折射率法直接对三维脊形自镜像效应(SIE)多模波导的模式特性进行具体分析,并根据模式传播常数偏差分布情况,引入了SIE多模波导长度微小变量用以抵消或部分减弱由各阶模式传播常数偏差引起的相位偏差,设计了一种低自镜像损耗、高均匀度、几乎与偏振无关及深刻蚀SIE多模波导结构的多模干涉(MMI)光功分器。如1×16MMI光功分器TE模的自镜像损耗为0.0451dB,均匀度0.0309dB;对TE模的自镜像损耗为0.0455dB,均匀度为0.0311dB。     

基于SOI的2×2 MMI耦合器的设计

设计了一种可用于阵列波导光栅(AWG)解调集成微系统的绝缘体上硅(SOI)基2×2多模干涉(MMI)耦合器,用光束传播法(BPM)对MMI耦合器进行了模拟。耦合器输入/输出波导采用倒锥形,多模干涉区尺寸为6μm×57μm。在TE偏振中心波长为1.55μm时,器件附加损耗为0.46dB,不均匀性为0.06dB。在1.49～1.59μm波长范围内耦合器的附加损耗小于1.55dB。仿真结果表明所设计的2×2MMI耦合器体积小、附加损耗低、波长响应范围宽、分光均匀,符合片上集成系统的要求。     

硅基肖特基势垒红外光学探测器

美国专利US7358585 (2008年4月15日授权)本发明提供一种硅基肖特基势垒红外光学探测器,更具体地说,是一种暗电流足够低、能够在室温下有效工作的平面型波导基红外光学探测器,这种探测器是这样制作的:在一个"绝缘体上硅"(SOI)结构的平面硅波导层(也称SOI层)上配置一层硅化物(或其它合适的金属层);在该SOI结构的平面SOI层和硅化物上配置欧姆接点.这样。在平面SOI层内沿光学波导横向传播的光学信号就将从硅化物下面通过,而光学能量的。尾     

基于SOI的低功耗低偏振相关损耗的可调光衰减器

基于硅的等离子体色散效应,构建了大尺寸SOI基光波导电光可调光衰减器(VOA)仿真模型,系统模拟分析了结构参数对VOA衰减及偏振相关特性的影响,优化设计出了低功耗、低偏振相关损耗的VOA器件,仿真结果表明,该VOA在20 dB衰减下的功耗仅为24 mW,偏振相关损耗为0.41 dB.     

手征负折射平行板波导中模式的新特性

从理论上研究了手征负折射平行板波导中的导模特性,给出了几个低阶导模的色散关系曲线和场分布、功率流分布.发现了一些新的特性:当手征参数较大发生负折射时基模缺失且色散曲线发生下凹;截止频率不再是传统定义中的纵向传播常数为零时所对应的频率,而是导模可以传播的最小频率;波导中存在后向波,总的功率流与波矢方向相反.