一种设计宽带波导电光调制器的新方法

介绍一种用于计算，设计宽带波导电光调制器的新方法，用该方法对波导电光调制器进行数值计算，得到了电光调制器电极产生的电场分布，器件的特征阻抗，并优化设计出带宽可达８．１ＧＨｚ．ｃｍ和特征阻抗为５０Σ的宽带波导电光调制器。     

SOI光波导器件的研究进展

近年来随着SOI晶片制备技术的成熟,SOI基波导光波导器件的研究日益受到人们的重视.介绍了弯曲波导、光耦合器、可调谐光衰减器、光调制器和光开关等常见的SOI基光波导器件的一些研究进展.     

基于石墨烯的光调制器研究进展

首先介绍了石墨烯的光电特性及光调制机理,在此基础上结合石墨烯在光调制器中的研究及应用,综述了国内外基于石墨烯的光调制器研究进展,重点叙述了条形波导结构、M-Z结构、环形腔结构以及一些其它结构光调制器的工作原理及各器件的特性。     

LiNbO3光纤型行波光调制器的有限元分析

提出一种光调制器———L iNbO3光纤型行波光调制器,在结构上与传统的L iNbO3波导型调制器不同,它用L iNbO3光纤代替L iNbO3波导传输光载波,衬底则由低介电常数的S iO2取代高介电常数的L iNbO3.采用有限元法对厚的对称电极进行分析,得到调制器微波等效折射率以及等效特征阻抗随电极宽度、厚度、两电极间距以及缓冲层厚度4个参数的变化规律.分析结果表明,与传统L iNbO3波导型调制器相比,L iNbO3光纤型行波光调制器在相速匹配方面表现出极大优越性,若仅考虑相速匹配,理论上可得到高达300 GHz.m的带宽长度积,远大于传统的波导型调制器的1~10 GHz.m的限制,彻底解决了一般L iNbO3波导型行波光调制器在相速匹配方面的困难,极大地提高了调制带宽,具有很大的应用前景.     

新型全硅波导电光开关及调制器

提出了一种工作在红外波长范围的新型全硅结栅控制双注入波导电光开关及电光调制器，这类器件是把细长的栅极阳级－阴极结构平行地制作在一脊形波导的顶端和两侧，文中分析了这类器件的工作原理，给出了制作器件的某些参数，并对其频带宽度进行了数字估算，实验证明这类ＤＩＦＥＴ波导电光器件是切实可行。     

近红外波段硅基石墨烯电光调制器研究进展

 近红外波段的电光调制器是未来光信号处理和计算系统中的关键功能元器件,硅基石墨烯电光调制器在结构尺寸、调制速率、调制带宽及大规模片上集成等方面具有诸多潜在优点而引起人们的广泛关注和重视。本文介绍了石墨烯的光电特性及光调制机理,结合石墨烯在近红外波段电光调制器中的研究及应用,综述了国内外近红外波段硅基石墨烯电光调制器的研究进展,重点叙述了条形波导结构、谐振结构、纳米梁结构的电光调制器的工作原理及各器件的特性,展望了硅基石墨烯电光调制器的研究方向。     

硅基环形电-光调制器的理论分析和性能优化

对硅基环形电-光调制器的电学特性和光学特性进行了理论分析.给出环形电-光调制器的调制速率解析表达式.该表达式表明,环形调制器的光学谐振特性对于整个系统调制速率起重要的作用.分析得到调制速度和Q值及波导宽度的关系.并给出了定量的表达式,它可以用于器件特性的优化,同时从理论上指出该器件的理论极限调制速度大于10,GHz.     

以多量子阱异质结构掺杂超晶格作为波导区的新型光波导调制器

本文提出一种以多量子阱导质结构掺杂超品格作为光波导区的新型光波导调制器。这种结构的器件结合了多量子阱和掺杂超品格两者的优点,即极低强度的激发导致大的光吸收非线性。这种结构和平面加工技术的兼容使其特别适合于作为大规模光电集成的单元器件。     

条形波导的三维标量FDTD法分析

发展了一种实用的对条形结构波导中光的传输特性进行模拟计算的三维标量时域有限差分(FDTD)数值计算方法,并对在电吸收调制器条形波导中的光场分布进行数值模拟计算,得到了在条形波导中光传输方向上不同横截面上的光场分布形式,这些光场分布是由波导中不同模式场叠加形成的,反映了波导中多模干涉的现象.数值模拟计算的结果与实验测试结果相一致,证明了这种三维标量FDTD法应用于条形光波导结构分析的有效性.此方法具有掌握容易,计算分析简便等优点,适用于条形结构波导的设计、模拟和特性分析.     

ICF系统中波导调制器脉冲整形技术

针对波导调制器在激光约束核聚变脉冲整形系统中的应用做了全面的综述 ,在此基础上利用当前国际上通用的制作波导片材料进行了理论和实验研究 .最后分析了激光约束聚变脉冲整形系统对波导调制器的性能要求 ,指出了脉冲整形系统性能的影响因素 .为波导片的实际应用提供了理论和实验依据     

A high-speed silicon optical modulator based on a metal-oxide-semiconductor capacitor

Silicon has long been the optimal material for electronics, but it is only relatively recently that it has been considered as a material option for photonics. One of the key limitations for using silicon as a photonic material has been the relatively low speed of silicon optical modulators compared to those fabricated from III-V semiconductor compounds and/or electro-optic materials such as lithium niobate. To date, the fastest silicon-waveguide-based optical modulator that has been demonstrated experimentally has a modulation frequency of only approximately 20 MHz (refs 10, 11), although it has been predicted theoretically that a approximately 1-GHz modulation frequency might be achievable in some device structures. Here we describe an approach based on a metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitor structure embedded in a silicon waveguide that can produce high-speed optical phase modulation: we demonstrate an all-silicon optical modulator with a modulation bandwidth exceeding 1 GHz. As this technology is compatible with conventional complementary MOS (CMOS) processing, monolithic integration of the silicon modulator with advanced electronics on a single silicon substrate becomes possible.     

光学超短脉冲整形的研究进展

鉴于光学脉冲整形在超短脉冲应用中具有重要的作用,近几年光学脉冲整形技术发展迅速。本文介绍了国内外几种光学脉冲整形方法的发展概况,如电光原理,非线性双折射原理,空间滤波原理等,在此重点介绍了使用不同空间光调制器的 4F结构整形系统;最后探讨了超快脉冲整形技术的发展方向。     

Strained silicon as a new electro-optic material

For decades, silicon has been the material of choice for mass fabrication of electronics. This is in contrast to photonics, where passive optical components in silicon have only recently been realized. The slow progress within silicon optoelectronics, where electronic and optical functionalities can be integrated into monolithic components based on the versatile silicon platform, is due to the limited active optical properties of silicon. Recently, however, a continuous-wave Raman silicon laser was demonstrated; if an effective modulator could also be realized in silicon, data processing and transmission could potentially be performed by all-silicon electronic and optical components. Here we have discovered that a significant linear electro-optic effect is induced in silicon by breaking the crystal symmetry. The symmetry is broken by depositing a straining layer on top of a silicon waveguide, and the induced nonlinear coefficient, chi(2) approximately 15 pm V(-1), makes it possible to realize a silicon electro-optic modulator. The strain-induced linear electro-optic effect may be used to remove a bottleneck in modern computers by replacing the electronic bus with a much faster optical alternative.     

Yb-Er共掺光波导放大器增益特性模拟及优化

为提高光波导放大器的增益特性,从Yb-Er共掺系统的能级结构及能量传递过程出发,建立了Yb-Er共掺光波导放大器增益的理论模型,对增益特性进行数值模拟;讨论了铒离子的掺杂浓度、泵浦光功率和信号光功率等因素对光波导放大器增益的影响,并进行优化。数值模拟结果表明:当波导长度小于其最佳值时,增益随铒离子的掺杂浓度和泵浦光功率的增加而显著增大;超过最佳波导长度,增益随之下降;泵浦光功率一致,信号光功率增强时,增益下降。抽运功率为70 mW时,长度为2.24 cm的光波导放大器,单位长度增益为4.73 dB/cm,该结果与实验数据基本吻合。