顶部平坦化32通道AWG的设计与研制

根据优化输入端多模干涉器(MMI)结构设计,研制出32通道50 GHz通道间隔、顶部平坦化的阵列波导光栅(AWG)器件。该器件的采用6μm×6μm折射率差为0.75%的Si基SiO2埋型波导结构,阵列波导数为130,罗兰圆半径为9 419.72μm,相邻阵列波导长度差为128.42μm。测试结果表明:AWG器件插入损耗(IS)为-5~-8.5 dB,串扰>-25 dB,3 dB带宽>0.25 nm。     

聚合物阵列波导光栅波分复用器带宽平坦化分析

提出了一种阵列波导光栅(AWG)波分复用器带宽平坦化的有效方法。在常规型阵列波导器件中,把相邻奇数阵列波导长度差减少增量,并把相邻偶数阵列波导长度差增加相同的增量,即可获得平坦的箱形波谱响应。对17×17信道聚合物AWG波分复用器的模拟结果表明,箱形波谱响应的3 dB带宽约为0.49 nm,每条输出信道的串扰皆低于-28 dB。     

SiO2 8×8阵列波导光栅的研制

在Si基SiO2材料上设计并制作了中心波长为1.55 μm、通道间隔为0.8 nm的8×8阵列波导光栅(AWG).详细介绍了器件的设计、制作和测试,并对测试结果及工艺误差进行了深入的分析讨论.封装后的测试结果显示,器件的3 dB带宽为0.22 nm;中央通道输入时,最小和最大插入损耗分别为4.01 dB和6.32 dB;边缘通道输入时,最小和最大插入损耗分别为6.24 dB和9.02 dB;对比不同通道输入时输出通道的中心波长,其偏移量低于0.039 nm;器件的通道间串扰小于-25 dB;偏振依赖损耗(PDL)小于0.3 dB.     

结构紧凑的高均匀性硅波导阵列波导光栅

基于绝缘体上硅材料平台，设计并制作了一种结构紧凑的高均匀性硅波导阵列波导光栅，其拥有8个输出通道并且通道间隔为200 GHz。分析了绝缘体上硅材料平台中硅波导的弯曲半径对弯曲损耗和有效折射率的影响。测试结果表明，该器件的插入损耗为19.6 dB，串扰为-15 dB，非均匀性为0.87 dB,3 dB带宽为1.06 nm，结构尺寸仅为294μm×190μm。芯片的制作工艺与互补金属氧化物半导体工艺兼容，这使得阵列波导光栅的大批量、低成本生产成为可能，对集成波分复用网络的发展具有重要的意义。     

17×17信道光谱响应平坦化的聚合物阵列波导光栅的研制

选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备出了17×17信道光谱响应平坦化阵列波导光栅(AWG)波分复用器.实验测试结果表明,器件的中心波长为1550.83nm,波长间隔为0.8nm,3dB带宽约为0.476nm,插入损耗为13～15dB,串扰低于-21dB.     

箱型光谱响应聚合物阵列波导光栅的研制

通过减少奇数阵列波导的芯宽度,同时增加偶数阵列波导的芯宽度的技术,构造了箱型光谱-选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备了17×17信道箱型光谱响应阵列波导光栅(AWG)波分复用器.测试结果表明,器件的中心波长为1550.87nm,波长间隔为0.8nm,3dB带宽约为0.476nm,串扰低于-21dB,插入损耗为13～15dB.     

17×17信道光谱响应平坦化的聚合物阵列波导光栅的研制

选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备出了17×17信道光谱响应平坦化阵列波导光栅（AWG）波分复用器. 实验测试结果表明,器件的中心波长为1550.83nm,波长间隔为0.8nm, 3dB带宽约为0.476nm,插入损耗为13~15dB,串扰低于-21dB.     

箱型光谱响应聚合物阵列波导光栅的研制

通过减少奇数阵列波导的芯宽度,同时增加偶数阵列波导的芯宽度的技术,构造了箱型光谱. 选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备了17×17信道箱型光谱响应阵列波导光栅（AWG）波分复用器. 测试结果表明,器件的中心波长为1550.87nm,波长间隔为0.8nm, 3dB带宽约为0.476nm,串扰低于-21dB,插入损耗为13~15dB.     

基于硅线波导的AWG的设计及仿真

基于以SOI材料为衬底的Si线波导,设计了一种光缆线路自动监测系统中的1×2阵列波导光栅波分复用器,对应两波长分别为1550nm、1625nm,其尺寸仅为117×217 μm2,远小于目前技术较成熟的硅基SiO2 AWG的尺寸.对应两波长处的插入损耗分别为-1.157dB、-1.227dB,串扰分别为35dB、43dB.     

17×17信道光谱响应平坦化的聚合物阵列波导光栅的研制

选用氟化聚芳醚FPE聚合物材料,设计并制备出了17×17信道光谱响应平坦化阵列波导光栅（AWG）波分复用器.实验测试结果表明,器件的中心波长为1550.83nm,波长间隔为0.8nm,3dB带宽约为0.476nm,插入损耗为13-15dB,串扰低于-21dB.     

质子交换铌酸锂波导的退火工艺

介绍了质子交换铌酸锂波导的制作工艺,比较分析了不同切向、不同退火温度、不同退火时间下铌酸锂波导的特性。     

Analysis and experiment of substrate integrated waveguide cavity of four sidewalls of cylinders and solid top and bottom walls

Given in this paper are the equivalence formulas to convert the substrate integrated rectangular waveguide (SIW) resonant cavity of cylinder sidewalls (and solid top- and bottom-walls) to its equivalent rectangular wavguide cavity of solid sidewalls. The equivalence is analytical, therefore it should be excellent as long as the radius of the cylinders and their separation are small in terms of wavelength. Two prototypes are fabricated to demonstrate the validity of the equivalence formula. Excellent agreement of the measured and analytical resonant frequencies of TE₁₀₁ mode has been observed in the substrate integrated rectangular waveguide resonant cavity, indicating the accuracy of the proposed equivalence theory. Such equivalences are convenient for the design of small waveguides, of millimeter wave, in a multilayer circuit structure, such as the LTCC.     

小型化T 隔板多层基片集成波导滤波器设计

基于LTCC 工艺设计并制作了一种多层T 隔板基片集成波导(TSSIW)滤波器。该滤波器以TSSIW 谐振腔为基础,利用其灵活的同层与异层的耦合方式实现四阶交叉耦合结构,并节省60% 以上的电路面积。实验结果显示滤波器中心频率为9. 4 GHz,工作带宽为500 MHz,通带最小插入损耗小于2. 5 dB,回波损耗优于15 dB,表明该滤波器具有体积小、易于集成的特点,同时保持了TSSIW 优秀的频率选择性和寄生响应。     

皱纹长圆铜波导

微波通信所用的馈线,除要求其具有良好的电气性能外,还要求其可绕、大长度.皱纹长圆铜波导(以下简称长圆波导)不失为一种较好的馈线,为此介绍了此波导的特点、理论分析和设计方法,以及它与常用的椭圆波导、茧形波导之间的差异.此外,长圆波导的另一个用处是作为移动通信的漏泄波导,兼顾传输线和天线的作用.     

扁波导馈电的平板缝隙天线阵的带宽扩展

扁波导馈电的平板缝隙天线阵,除了馈电波导内部耦合增强以外,带宽也受到限制.文章从谱域角度分析了缝隙天线的内外场分布,在此基础上,得到了周期波导和金属波导中各模式场的功率/储能谱.计算了波导缝隙天线的Q值并分析其变化规律,解释了扁波导馈电带宽受限的原因是辐射波导内的驻波储能场增强造成的.提出了在缝隙两侧增加扼流槽的改进方案,并同样从谱域的角度分析了该方案对带宽改善的影响.将该方案应用于一个实际的SIW平板波导缝隙天线阵设计中,获得了8.1%的带宽.     

返波激励的级联折叠波导行波放大器

利用折叠波导返波振荡器(FW-BWO)作为激励源,用于激励工作频率为216 GHz的折叠波导行波放大器.利用3D-Magic进行仿真实验,通过仿真优化,最终得到96 W的输出功率,整个电路的长度被设计为只有1 cm左右.通过该方法,显著地缩短了高频结构长度,有利于实现小型化的真空电子学太赫兹源,对集成化的太赫兹源设计具有重要的参考价值.     

8通道-1.6nm Si纳米线阵列波导光栅的设计与制作

设计了基于绝缘层上硅(SOI)材料的8通道Si纳米线阵列波导光栅(AWG),器件的通道间隔为1.6nm,面积为420μm×130μm。利用传输函数法模拟了器件传输谱,结果表明,器件的通道间隔为1.6nm,通道间串扰为17dB。给出了结合电子束光刻(EBL)和感应耦合等离子(ICP)刻蚀技术制备器件的详细流程。光谱测试结果分析表明,器件通道间隔为1.3～1.6nm,通道串扰为3dB,中心通道损耗为11.6dB。     

基于柔性基片集成波导技术的Ka波段功率放大器的设计和制作

设计、制作并测试了一个Ka波段八路合成宽带功率放大器.测试结果表明在26.5GHz上最大输出功率约为4.2W(连续波),在26.4GHz上最大合成效率约为72.5%,在25.1～28.4GHz范围内合成效率大于60%.这种功率放大器的基本组成单元是一对含对称尖劈过渡结构的柔性基片集成波导(FSIW).将一组该单元上的对称尖劈沿波导窄壁分别插入相应的输入和输出矩形金属波导,就可在波导内实现宽带、高效率的功率分配和功率合成.结果表明这项技术可方便地用于宽带毫米波固态功率放大器设计.     

基于半模基片集成波导的高速数据传输系统

提出了基于半模基片集成波导(HMSIW)互连的高速数据传输系统,并实现了单通道7.5Gbps 的高速数字信号传输。对传统SIW 互连传输系统进行了改进,设计加工了新型HMSIW 波导互连,替换传统SIW 波导互连,使得信道传输带宽和系统传输速率显著提高。在相同主模截止频率条件下,HMSIW 的工作带宽为SIW 的两倍,而其宽度尺寸仅为SIW 的一半。仿真与实测结果显示论文提出的HMSIW 互连传输系统与文献提出的传统SIW 互连传输系统相比,前者的最高传输速率是后者的1.5 倍。