一个新的脊背式硅光波导定向耦合器计算模型

本文提出了一个导波区域的等效折射率模型，并应用介质光波导的强耦合理论和有效折射率方法，给出一个较合理的大尺寸单模脊背式半导体光集成中定向耦合器的理论计算模型。并给出一系列计算结果。     

利用空间暗光孤子诱导波导实现光控可变定向耦合器

基于空间暗光孤子诱导波导的模式特性以及光波在波导间耦合理论，提出了一种实现光控可变定向耦合器的方法，改变光孤子波导的背景强度，则信号光从器件偏转输出的位置不同。研究了孤子波和信号光波长之比、器件长度及介质的线性折射率对光控可变定向耦合器性能的影响。     

X波段波导窄边定向耦合器的设计

本文简述了波导窄边定向耦合器的基本原理及其应用.经过理论分析、在两种形状耦合孔之间进行比较,最终选择了圆形的耦合孔,给出了电磁场软件仿真和实际测试的结果.测量结构与仿真结果基本吻合.通过试验验证了该设计方法的正确性.根据本文介绍的方法,可以设计其它频率的或面耦合方式的定向耦合器.     

新型基片集成波导三孔定向耦合器的设计

利用矩形波导多孔定向耦合器理论和基片集成波导与矩形波导的等效关系,设计了基片集成波导三孔定向耦合器。通过在耦合孔的上金属面开哑铃形槽来增加能量的耦合,从而提出一种新型的三孔定向耦合器。实验结果表明:该耦合器在8.6 GHz-10.6 GHz的频率范围内,输入端反射系数和隔离口的电压传输系数均小于-15 dB,相对带宽达到20％,通带内直通口与耦合口的电压传输系数均在-8.2 dB--3.3 dB之间,耦合度约为6 dB,隔离度大于15 dB,性能获得了较大提高。该耦合器设计方法简单,加工成本低廉,可以广泛用于微波毫米波系统中。     

GeSi／Si集成光对称定向耦合器

研究了一种适用于光纤通信的Ｓｉ基ＧｅＳｉ集成光波导定向耦合器,基于耦合模理论,对其功率传输特性进行了分析,得到了定向耦合器的耦合间距和耦合长度。其结果表明,在所得到的最佳耦合长度处,这种耦合器可将光从其输入波导一端１００％地耦合至另一波导并输出。     

16×16波导型光纤星形耦合器

本文给出了作为波导型光纤星形耦合器混合区的矩形波导的设计原理。指出当波导的长宽比在２０～２５之间时，波导输出不均匀度在１ｄＢ以内，实验结果与此吻合。测量得到的耦合器的传输矩阵表明耦合器的平均超额损耗为５．２２ｄＢ，最大偏差分别为＋１．１７ｄＢ和－１．６９ｄＢ。     

矩形波导宽壁单孔定向耦合器的方向性

通过分析电磁波经小圆孔进行的电磁耦合,揭示波导宽壁单孔定向耦合器的功率定向耦合形成过程,对分析其他波导定向耦合器的方向性有一定的指导意义．     

N×N星形平板介质光波导耦合器的理论模型

研究Ｎ×Ｎ星形平板介质波导耦合器的分析模型与设计问题,运用菲涅耳衍射理论,给出传输效率的一般表达式,引入拉格朗日乘法算子,给出了实现最大传输所要求的端口最佳激励函数。     

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。     

平面锥形光波导模斑转换器的研究

基于三维有限差分束传输法（FD－BPM）对平面光波导器件中的关键元件之一－平面锥形模斑转换器作了深入的研究,对线性和数种非线性侧面边界的模斑转换器进行了数值仿真和对比,分析了平面锥形模斑转换器侧面边界函数对耦合损耗的影响,以及模斑转换器中模场分布随传输距离的变化,确定了不同长度的平面锥形模斑转换器的最佳侧面边界,指出长度在200－1000μm范围内具有余弦边界的平面锥形模斑转换器性能最佳,并且发现,光纤中的出射光进入模斑转换器以后,光波模式会逐渐发生变化,并最终转化为单模。     

衬底型五级超宽带带状线耦合器的设计

设计一种0.35～3.80 GHz频段的6 dB五级超宽带耦合器.耦合器前两级采用衬底型平行耦合带状线结构,后三级采用传统侧边耦合带状线结构.在带状线级联处加载容性开路膜片补偿电路,改善电路的匹配性能,降低器件的回波损耗.衬底型紧耦合结构克服了印刷电路工艺对耦合带状线线间距的限制,且不需要高分辨率的制作过程,也不会引入焊点等不连续性结构.仿真的耦合系数和实测数据有较好的一致性.     

涂层圆柱光波导传光特性的研究

研究了一种双包层阶跃型光纤，涂层作为内包层，其折射率大于纤芯及外包层的折射率。严格地推导了柱坐标下的特征方程。并在两种极限情况下，推广到平板光波导和传统的阶跃型光纤。详细计算了ＴＭ和ＴＥ波的场分布及功率分布，做出了相应的曲线，表明了涂层厚度和工作波长对场及功率分布的影响。     

MIMO阵元方向性对系统性能影响研究

在考虑空间衰落相关性(SFC)的同时引入天线单元方向性,研究基于统计信道模型的终端MIMO多天线模型及性能评估方法.在Kronecker的MIMO信道建模中应用终端波达信号方位角功率谱(APS)模型.利用此MIMO信道模型概念,分析在统计衰落信道中MIMO阵元方向性对系统性能影响,包括对空间衰落相关系数、MIMO多径信道容量和误码率(BER)的影响.仿真和优化结果表明:终端MIMO多天线模型中阵元方向性对系统性能影响显著,合理安排阵元波束方向可增加约10%多径信道容量并明显减小误码率.     

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。     

不同行波方向元件原理与判据的比较

为了研究新型行波方向元件以满足高压输电线路的需要,有必要对现有行波方向元件的本质和相互之间的联系进行深入分析。该文讨论了现有的各种行波方向元件的内在联系,利用方向行波统一了各种行波方向元件的原理以及判据,并给出了各种方向元件在原理和性能上的区别。分析和计算结果表明:各种行波方向元件所依赖的基本物理现象是一样的,它们在本质上是统一的。但是由于各种行波方向元件的判据表达式并不相同,所以它们在性能上仍然存在差异,其中波阻抗方向元件、比率式行波方向元件和幅值比较式行波方向元件具有相对优越的保护性能。     

窄带高隔离度光纤光栅反射滤波器的理论分析

利用光振幅传输矩阵和耦合模理论 .对光纤方向耦合器各臂中都含有光纤光栅的模型特性进行了理论分析 ,导出了模型任意一个端口作为光输入口时 ,四端口的光场输出解析表达式 .在此基础上 ,提出了一种窄带高隔离度光纤光栅反射滤波器的理论模型 ,分析了该模型的特性与其结构参数之间的关系 ,并给出了模型结构的理论参数     

标量FDTD法分析渐变折射率光波导模场分布

用标量时域有限差分法（Finite-differece Time-domain Method,FDTD法）分析了渐变折射率平面光波导中基模的模场分布情况,采用平面光波、球面光波、高斯光波等5种不同形态的光波激励同一波导,借助计算机进行数值求解,得到的光场分布图在光场传播达到稳定后完全相同,说明波导的模式与光波形态无关,只与波导结构和光波波长有关,结果表明该方法直观、精确、快速,并与解析法分析的结果一致。