光折变晶体中写入阵列平面波导实验

进行了在光折变晶体中写入阵列平面光波导的实验研究,分别给出了在LiNbO3∶Fe晶体和SBN∶Cr晶体中写入阵列平面光波导的实验结果.实验结果表明,用这种方法写入阵列平面光波导简便可行.     

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。     

Nd：MgO：LiNbO3和Er：Ti：LiNbO3波导激光器的理论研究

首次报导了Ｎｄ∶ＭｇＯ∶ＬｉＮｂＯ３和Ｅｒ∶Ｔｉ∶ＬｉＮｂＯ３波导激光器的理论研究结果．对于Ｎｄ∶ＭｇＯ∶ＬｉＮｂＯ３质子交换波导激光器,通过假设在波导宽度／深度方向上模场强度分布为Ｇａｕｓｓｉａｎ／Ｈｅｒｍｉｔｅ－Ｇａｕｓｓｉａｎ和Ｇａｕｓｓｉａｎ／Ｔｗｏ－ｈａｌｆ－Ｇａｕｓｓｉａｎ两种试探函数,给出了阈值泵浦功率和斜率效率的计算结果．对于钛扩散Ｅｒ∶Ｔｉ∶ＬｉＮｂＯ３波导激光器,利用变分法计算了光波导信号和泵浦光模场强度分布高斯参数和有效折射率随波导条宽的变化关系,还计算了相应的有效泵浦面积与信号光及泵浦光之间的耦合效率．此外,直接从Ｅｒ∶Ｔｉ∶ＬｉＮｂＯ３光波导的荧光光谱计算了Ｅｒ３＋的受激发射截面,并计算了Ｅｒ∶Ｔｉ∶ＬｉＮｂＯ３波导激光器的阈值泵浦功率和斜率效率．     

平面光波导与阵列光纤耦合分析

根据光波导理论,论述平面光波导与阵列光纤对准耦合原理.基于光束传播法,分析平面光波导与阵列光纤对准耦合过程中对准偏差(横向位错、纵向间距和轴向角度)与耦合损耗之间的关系,对对准偏差的光学容差也进行分析.研究结果表明:平面光波导与阵列光纤耦合损耗对横向位错相当敏感,轴向角度偏差对耦合损耗的影响也较大,轴向间距的影响则要小得多;若以0.15 dB的附加损耗考察,平面光波导与阵列光纤横向位错、纵向间距、轴向角度的光学容差分别为1 μm,16μm和0.65°;所得仿真结果与理论计算结果基本吻合,说明应用光束传播法分析平面光波导与阵列光纤对准耦合是有效的.     

掩埋式变折射率玻璃光波导的横向光学特性

利用光线方程式讨论了掩埋式变折射率玻璃光波导的横向光学特性，导出了玻璃光波导的横向光线轨迹方程式和焦距表示式，得到了与实验一致的结果．     

氧化物单模脊形光波导分束器的优化设计及制作

通过改进光波导的有效折射率法(EIM)方法,定义新的归一化参量,得出了脊形光波导模式归一化本征方程及单模条件的简单表达式.新的脊形光波导单模条件突破了以往理论对归一化外脊高(r)的限制,允许脊形光波导的参数r的取值进入r0.5的范围,据此设计制作了单模工作的氧化物脊形光波导.新定义的归一化参量对分析计算脊形光波导具有通用性,为优化设计脊形光波导及其单模结构参数提供了便利性和更大的灵活性.     

三角形截面介质光波导的近似模方程

本文应用有效折射率法和WKB法导出了三角形截面介质光波导的近似模方程,其特点是形式简单,计算方便。通过对正三角形截面介质光波导传输特性的实算可见,其计算结果与有限元法的数值分析结果相近。     

变密度均光波导多层存储器原理和实验

介绍了变密度均光波导多层存储器的基本结构和原理.波导多层存储器是通过收集波导侧面信息符发出的散射光来读取数据的,而变密度均光波导多层存储器的设计主要是为了解决波导多层存储器侧面散射光强不均匀的问题.理论推导表明当波导衰减系数沿着寻址光传播方向逐渐增加时可以实现波导侧面散射光强均匀分布.而波导衰减系数的其中一个参量就是信息符的分布密苘度,因此我们通过改变不同位置处信息符的分布密度就可以实现均光.为了证明理论的正确性,设计了原理性实验,完成了原理性实验器件的研制.原理性实验对变密度均光波导多层存储器的结构、原理以及实现均光的可行性进行了验证.实验还将变密度均光波导多层存储器的性能与一般的波导多层存储器作了对比,实验效果良好.     

掺钕激光材料制作光波导研究进展

详细介绍了国外的科研机构在用掺钕激光材料制作光波导方面进行的研究工作。重点介绍了制作光波导所采用的工艺和材料,以及所取得的实验结果。总结了国内在该领域取得的进展,并进行了展望。     

光孤子在非线性光子晶体弯曲波导中的传输特性研究

通过数值模拟方法研究了非线性光子晶体波导中光孤子的传输特性,研究重点是光在基于二维光子晶体材料制作的弯曲波导中的透射行为,结果表明光孤子经过传统方法制作的弯曲波导后能量完全衰减,而通过调制波导弯曲处晶体的结构,光孤子可以完美的传输,没有畸变和能量损耗。此外,也总结了调制波导弯曲处光子晶体结构以提高光孤子的透射率应遵循的原则。     

Mach-Zehnder条形光波导开关传输光场的优化计算

结合有效折射率法和有限差分光束传播法,实现对三维光波导结构计算的降维处理,运用二维有效折射率--有限差分光束传播方法(EI-FD-BPM)计算Mach-Zehnder光波导开关的传输光场;通过比较不同的光波导结构,优化得到具有较高输出能量的条形光波导光开关及其最佳的结构设计参数(横截面尺寸,器件结构及其尺寸等).表明用...     

三维标量有限差分波束传输法确定多模波导模场

标量三维交替方向隐式FD-BPM是分析波导器件的有效方法,利用这种方法分析多模波导器件的模传播常数及模场分布.以Ti:LiNbO3多模波导作为算例,给出此方法的公式体系以及计算结果.     

弧形波导全光开关的设计

在讨论比较两种三阶非线性波导全光开关基础上，提出弧形结构波导的全光开关设计，应用光束传播法给出了弧形波导全江开关的输入，输出开关特性以及设计结果。结果表明，弧形波导全光开关具有较低的开关功率，数值化多次开关特性，有着弱光非线性全光虎关的应用前景。     

Optimization design for polymeric S-shaped ridge waveguide

The dispersion characteristics and transverse field distribution of the fundamental and higher order modes are analyzed for polymeric ridge multimode waveguide by a new technique which is based on the combination of the effective index method and the variational method. An algorithm is implemented to study the effect of the structure parameters and dimensions on the dispersion curves. The optical field distribution of the fundamental and higher order modes for TM modes are computed. The single mode conditions of polymeric ridge waveguide are obtained. The relationship between the curvature radius and the bending loss of S-shaped ridge waveguide are studied with wide-angle finite-difference beam propagation method and effective index method. The conclusion is: when the curvature radius is larger than 5000 µm, the bending loss will not decrease distinctly even if the curvature radius increases, and the light can propagate stably in the S-shaped ridge waveguide.     

A Modified Beam Propagation Method Based on the Galerkin Method with Hermite-Gauss Basis Functions

1IntroductionResearchin photonic integrated circuits(PICs)and planar lightwave circuits(PLCs)has becomeactive inrecent years.Analysis and simulation ofelectromagnetic wave propagation are essential foroptimizing designs of these circuits.Therefore,various simulation techniques have been studiedfor this purpose[1].Among them,the beampropagation method(BPM)[1,2],whichis capableof treating both guided as well as radiated modessimultaneously,is currently the most widely usedtool.To date,numero…     

一种空心光束的简易实现方法

利用玻璃毛细管作为空心波导,研究聚焦光束在其中的传输特性.实验结果表明:当聚焦光束以正射方式入射到空心玻璃毛细管波导时,经玻璃毛细管传输后的聚焦光束由原先的高斯光束变成零阶贝塞耳光束;而当聚焦光束非正射入射时,即聚焦光束以其光轴与毛细管中心细孔的中心轴成某一角度入射时,经传输后的聚焦光束由原先的高斯光强分布变为空心光强...     

Si衬底减薄及氧化对硅基二氧化硅波导应力双折射影响的数值分析

采用有限元法对硅基二氧化硅波导在玻璃化过程中的应力与Si衬底厚度和背面氧化层厚度的关系进行了系统的分析;在此基础上,应用全矢量有限差分束传播法(FD-BPM) 对应力光波导的双折射进行了分析.结果表明随着Si衬底厚度的减薄,波导附近水平方向和垂直方向所受应力趋于一致,双折射系数B可小于10~(-4);Si衬底背面氧化层的存在使双折射系数略有增大,但随氧化层厚度的增加可减缓其增加量.     

光波导端面激励的併矢格林函数描述

本文把平面光波或高斯光束对介质光波导的端面耦合等效为电流密度矢量激励,用併矢格林函数描述了介质光波导的端面激励问题.导出了耦合效率等公式.这种理论描述,阐明用併矢格林函数方法可统一处理微波波导的电流激励和光波导的光波端面激励问题.     

聚合物波导折射率渐变型Spot-size converter设计

围绕光致折射率变化聚甲基苯基硅烷高分子光波导，设计了新型的折射率渐变型Spot-size converter，可有效改善光纤与光波导的端面耦合效率．BPM仿真计算显示，耦合效率由78％提高到91％，为器件制备提供了理论依据．