光互连及其在光计算中的应用

概述了光互连的兴起、发展及其研究意义,并对光互连的优越性、存在的问题及解决方法进行了系统的阐述;展望了光互连的发展前景并强调了光互连在光计算中的战略地位。     

梯形脊形金属波导传输特性的二维频域有限差分法分析

基于二维频域有限差分法(2-D FDFD),对梯形单脊矩形波导和梯形双脊矩形波导的传输特性进行了分析.采用直角坐标系中2-D FDFD的一般分析公式和波导梯形斜边上的差分公式,对梯形单脊矩形波导和梯形双脊矩形波导的传播特性进行了分析.数值计算结果和已有的数值结果以及仿真结果吻合得很好,证明了分析的正确性.     

行波型波导电光调制高频特性的数值分析

依据相速度匹配原理,运用点匹配法和微波传输理论,为行波型波导电光调制建立了数学模型,对电光调制器中行波电极的特征参数以及调制带宽等高频特性进行了数值模拟.计算结果表明,适当地设计电极和缓冲层的厚度,能实现微波与光波的相速度匹配,从而使器件的-3dB调制带宽达到100GHz以上,为高频、宽带行波型电极的优化设计提供了可靠的理论依据.     

圆—矩轴轴波导高阶模式的多极理论分析

由矩形外导体和圆柱内导体所组成的同轴波导在微波工程中具有重要价值,文中提出用多极理论分析圆-矩同轴波导高阶模式,实例计算结果表明：多极理论是分析圆－矩同轴波导的一种有效方法,不仅具有较高的计算精度,而且可以方便地应用于工程问题的设计与计算。     

圆矩同轴波导高阶模式的多极理论分析

由矩形外导体和圆柱内导体所组成的同轴波导在微波工程中具有重要价值,文中提出用多极理论分析圆矩同轴波导高阶模式.实例计算结果表明多极理论是分析圆矩同轴波导的一种有效方法,不仅具有较高的计算精度,而且可以方便地应用于工程问题的设计与计算.     

硅基光电子学研究进展与趋势

近年来硅基光电子材料和器件受到高度的重视.利用外延生长和键合技术成功研制出硅基应变赝衬底、GexSi1-x/Si量子阱、高密度锗量子点、硅基InGaAsP/Si异质结,这些进展为硅基光电子器件提供了坚实的材料基础.同CMOS工艺相结合,实现了硅量子点1.17 μm的受激发射,研制出硅基Raman激光器、1.55 μm混合型激光器、高灵敏度的Si/Ge探测器、谐振腔增强型的SiGe光电二极管、调制频率30 GHz的SOI CMOS光学调制器和16×16的SOI光开关阵列等.硅光电子学将在光通信、光计算等领域获得重要应用.本文综述了国内外硅基光电子材料和器件的进展、我们的研究结果和硅基光电子学的发展趋势.     

基于慢波传输线的小型化威尔金森功分器设计

提出了一种基于共面波导的慢波传输线,根据此慢波传输线设计了一款小型化威尔金森等分功分器.采用在共面波导中心导带上加载交指电容和蛇形线的方式,构造出慢波传输线,此传输线中心频率为0.9 GHz,特性阻抗为70.7Ω,相位为90°,尺寸仅为传统共面波导传输线的23％.基于此慢波传输线设计了威尔金森等分功分器,尺寸为31.4...     

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.     

蝶型槽基片集成波导带通滤波器

利用基片集成波导的高通传输特性以及蝶型光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器.为了验证该想法,设计了1个中心频率为4.65GHz,分数带宽为40%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.71～5.6GHz范围内具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.4dB.利用PCB工艺制作了该滤波器的实物,使用矢量网络分析仪对其进行了测试,测试结果表明该滤波器的通带为3.78～5.76GHz,分数带宽约为41%,带内最小插入损耗为0.72dB,最大插入损耗为1.65dB.电磁仿真结果和实际测试结果较一致。     

SOI脊形光波导的设计与研制

利用有效折射率的数值解法,计算出了SOI脊形光波导的有效折射率.由此得到SOI脊形光波导传输单模光波时内外脊高b,h及脊宽W的尺寸.在此基础上研制了SOI光波导,测得其传导损耗为0.87dB/cm.