Photonic integrated technology for multi-wavelength laser emission

We summarized the design, fabrication challenges and important technologies for multi-wavelength laser transmitting photonic integration. Technologies discussed include multi-wavelength laser arrays, monolithic integration and modularizing coupling and packaging. Fabrication technique requirements have significantly declined with the rise of reconstruction-equivalent-chirp and second nanoimprint mask technologies. The monolithic integration problem between active and passive waveguides can be overcome with Butt-joint and InP array waveguide grating technologies. The dynamic characteristics of multi-factors will be simultaneously measured with multi-port analyzing modules. The performance of photonic integration chips is significantly improved with the autoecious factors compensation packaging technique.     

含负折射率光子晶体缺陷模的吸收特性

 为了研究含负折射率光子晶体缺陷模的吸收特性,引入复折射率的概念,并采用光学特征矩阵方法,分析了各缺陷模的峰值和带宽随消光系数以及杂质厚度的变化.分析结果表明:杂质的消光系数对各缺陷模的中心波长没有影响,随着消光系数的增加,各缺陷模峰值逐渐减小,而带宽逐渐增加,且各缺陷模峰值和带宽的增减速度不同;当消光系数不变,随着杂质层光学厚度的增加,缺陷模的峰值和带宽都随之减小.因此在设计相关光学器件时,应充分考虑杂质吸收对缺陷模特性的影响.     

一种基于FBG对的微波光子滤波器的结构设计与分析

提出了一种改进的基于FBG对的微波光子滤波器结构,该滤波器主要是通过引入线性高斯切趾光纤光栅来实现光纤延迟线的功能.在仿真软件Optisystem平台下进行了详细的结构仿真和性能分析,对不同数值的掺饵光纤放大器(EDFA)最大输出功率下得到的滤波器Q值进行了仿真、讨论和分析,研究发现当EDFA的最大输出功率改变时,滤波器的Q值也会发生相应变化,并存在最优值.仿真结果表明:提出的改进结构优于传统的基于单个FBG的滤波器结构,最大Q值从85提高到207,并且这种方案是实际可行的.     

面向21世纪的Si基光子学

Si基光子学是近年来在半导体光电子学和纳米材料科学领域中迅速发展起来的一个新型分支学科,旨在研究各类Si基低维材料的发光特性,各种Si基光子器件的设计与制作,并进而实现用于现代光通信技术的全Si光电子集成电路。预计在未来10年内,随着Si基纳米材料发光效率的提高,器件制备技术的进步和光电子集成工艺的成熟,Si基光子学的研究将出现重大突破性进展,并很有可能引发一场新的信息技术革命。本文着重介绍了用于Si基光电集成的光子学材料、器件与工艺在近3~5年内所取得的研究进展,并预测了它们的未来发展趋势。     

介质层光学厚度为非λ0／4的-维光子晶体透射谱研究

采用光学传输矩阵方法，模拟研究了当一维光子晶体的介质层光学厚度不为λ/4时，光子晶体的光学传输特性。详细计算并分析了这类光子晶体的透射谱．结果表明。在这种常常被研究者们所忽视的介质层光学厚度为非λ/4情况下，仅通过适当调节介质层的实际厚度就能够产生一个或多个近完全透射带，这将为光子晶体滤波器的制作提供一种简单的方法．     

含缺陷模一维光子晶体的超窄带滤波特性分析

利用传输矩阵方法,计算含缺陷模的一维光子晶体中缺陷模产生的窄透过带的滤波特性。结果得出,缺陷模介质的折射率越小,产生的超窄滤波带滤波性能越好;一维光子晶体的两基元介质折射率比值越大,产生的透过带越窄;缺陷插入一维光子晶体正中间产生的滤波效果最好。     

光子晶体中光子的波动方程与光子能带

在矢量波的理论框架上,从麦克斯韦方程组出发推导了光子晶体中光子的波动方程,发现其在形式上与自然晶体中电子的薛定谔方程十分相似.因此,光子晶体中光子的运动将类似于周期性势场中电子的运动,会产生类似的电磁波或光波的"能带"结构,也可以借用固体能带理论的基本方法来研究光子晶体的带隙.     

单向拓扑密集波分复用光分组交换网络结构及性能分析

提出了在单向网络拓扑下应用密集波分复用技术构造的多波长分组交换网络及其节点结构模型，在此基础上，应用简化的带缓存固定路由算法模拟了网络在稳态下的分组丢失率和归一化节点吞吐量等性能参数．模拟结果表明，密集波分复用(DWDM)技术的应用能使分组交换网络缓存数量急剧减少，整体性能大幅度提高．     

基于等效介质二维光子晶体平面波展开法的理论研究

应用等效介质理论,提出了一种计算二维光子晶体的新平面波展开法,数值模拟了圆介质柱在空气中正方排列结构的能带,模拟结果与常规的平面波计算结果符合的很好。     

光子晶体光纤熔接机理的研究

光子晶体光纤（PCF,Photonic Cpystal Fiber）的熔接技术为PCF产品的应用和开发提供了条件。本文主要介绍了影响PCF熔接的主要因素，比较了传统电弧熔接方法和激光熔接方法的优缺点，阐述了激光熔接的基本原理和工作流程，为PCF激光熔接机的制作打下基础。