复费涅耳数的物理意义及其应用

通过对高斯光束经光阑衍射后轴上点光强分布规律的分析,详细讨论了复费涅耳数的物理意义及其应用,指出采用位相片,可将远场轴上光强提高为原高斯光束的几倍以上,而且中央光斑也比高斯光束小,并给出在激光准直中应用的例子。     

有机聚合物热光器件热场的解析模型

根据傅里叶导热定律,采用分离变量的方法,导出有机聚合物热光器件热场分布的解析表达式,该解析计算结果同采用FD- BPM法计算机模拟结果进行比较,平均相对误差不超过4 % ,并运用光线法分析全内反射型热光开关的光束在热场中的传输规律,利用该解析表达式来分析热光器件具有物理模型清晰的特点     

2×2有机聚合物的全内反射型热光光开关

利用有机聚合物材料的负性热光效应 ,设计并研制成功了 2× 2全内反射型光开关。所研制的无阻塞 2× 2光开关 ,具有 >2 7dB的消光比 ,全内反射状态下 ,器件驱动功率约为 132mW (驱动电压约 3V×驱动电流约 4 4mA) ,这一驱动功率值可以降至 5 0～ 6 0mW ,同时给出器件插入损耗的测试结果。     

利用转动位相片实现多模激光束的光滑化

提出了一种利用转动随机位相片来实现多模激光束的光强分布光滑化的方法，实验制作了随机位相片，并在ＣＯ２激光器上得到了令人满意的实验结果。实验结果与理论模拟符合得很好。     

一种反射率、带宽、波长可调的微环反射腔镜

基于SOI的光学微环谐振腔具备低功耗、高集成 、高灵敏等特点而被广泛应用于光互连、光通信和光信息传输 等很多方面,本文利用耦合模理论,微环谐振理论和热光调制理论,提出了一种可以同时达 到反射率可调、带宽可调和 波长可调的微环反射腔镜,波长选择在1550 nm 附近 ,微环半径设置为10 μm,硅波导尺寸选择220 nm的条波导,波导 宽度为450 nm。利用转移矩阵方法和matlab仿真软件计算并仿真讨论 了输出光谱与耦合系数k等参数的变化关系。仿真 结果证明,该器件反射率变化为15%(在 无损耗的情况下),带宽调谐范围为0.25 nm～0.95 nm,通过在微环上加热 电极可以实现一个FSR(自由光谱范围)范围波长的调谐。该器件在高速光网络传输、光增 益谱均衡和信道选择方面有着重要应用。     

玻璃基硅光波导的研制

采用硅-玻璃键合和选择性腐蚀技术研制出了玻璃上硅(SOG)光波导材料。所研制出的光波导材料表面质量主要取决于所用绝缘体上硅(SO I)材料。当所用SO I材料为基于SIMOX技术的材料时,表面RM S粗糙度为3nm左右,自相关长度为100nm左右。采用SOG材料所制作出的脊型光波导的传输损耗与相应的SO I材料上制作出的光波导相当。这种光波导材料既具有SO I材料的众多优点,还可以在器件制作中同时实施硅的下界面处理,同时它采用玻璃作为波导的下限制层,得到较厚的下限制层。     

基于LiNbO3非对称电极1×2Y分叉数字光开关

提出了一种基于LiNbO3材料的非对称电极Y分叉数字光开关(DOS)结构.其特点是采用非对称电极结构加强锥形区和强耦合区的电极控制作用,从而提高开关的性能.计算机模拟显示,使用高于6 V的开关电压,其串扰可以压低到-26 dB左右,比对称电极结构约低8 dB,实验结果也验证了这种开关结构的可行性.在LiNbO3衬底上,通过Ti扩散波导工艺制作的样品,当开关电压为15 V时,串扰达到了-24 dB左右.     

电场辅助离子迁移过程中离子迁移深度模型

考虑了焦耳热导致的玻璃基片温度升高效应,建立了玻璃基片上电场辅助离子迁移（FAIM）过程中离子迁移深度的计算模型。该模型首先通过求解玻璃基片的热平衡方程获得玻璃基片温度随时间的变化规律,在此基础上获得流过玻璃基片的电流密度以及电荷通量密度随时间的变化规律。最后利用电荷通量密度与离子迁移深度的正比关系计算离子迁移深度。利用该模型获得的模拟结果与实验结果的比较显示,在集成光学器件制作的实验参数下,利用该模型所获得的离子迁移深度变化的规律与相应的实验结果接近。分析表明,由于模型中考虑到了焦耳热导致的玻璃基片温度的升高,该模型用于研究FAIM 过程中的迁移深度具有更好的普适性。     

有机聚合物热光器件热场的解析模型

根据傅里叶导热定律,采用分离变量的方法,导出有机聚合物热光器件热场分布的解析表达式,该解析计算结果同采用FD-BPM法计算机模拟结果进行比较,平均相对误差不超过4%,并运用光线法分析全内反射型热光开关的光束在热场中的传输规律,利用该解析表达式来分析热光器件具有物理模型清晰的特点.     

金属覆盖渐变折射率光波导在截止点附近传播特性的近似分析

本文提出一种分析金属覆盖渐变折射率光波导在止点附近的光学特性微扰近似方法，并仔细地讨论了金属覆盖指数折射率光波导在截止点附近的传播特性和截止条件。