1 广州民航职业技术学院 飞机维修工程学院, 广州 510000
2 华东交通大学 电气与电子工程学院, 南昌 330013
为提高相位调制器的调制效率,结合单直波导光学环腔与带反馈的马赫曾德,提出用环形谐振腔等效为马赫曾德的上、下臂的新结构.采用耦合模理论推导了该模型的输出相位及归一化光强输出公式,数值分析了传输损耗因子、耦合角度对归一化输出光强及输出相位的影响.分析表明,输出光相位谱线随敏感环相位改变呈周期性变化,当耦合角度逐渐增大时,输出光相位谱线变尖锐,此时若要使输出相位产生π的相位差,敏感环的相位调制角度需较大.当传输因子较小时,相位谱线变化比较平缓,其最大值与最小值之间的差值不满足π的相位差.根据分析结果对结构参量进行优化,发现通过调节敏感环结构的耦合系数可以提高调制效率,仿真结果表明,当敏感环相位变化0.1π时,可以输出π的相位变化,同时归一化光强保持在0.9,满足了差分相移键控所需要的相位变化和信号幅度一致的要求,为进一步研究相位调制器提供理论依据.
耦合系数 差分相移键控 过耦合 欠耦合 临界耦合 Coupling coefficient Differential phase shift keying Over coupling Under coupling Critical coupling
1 广西大学 物理科学与工程技术学院, 南宁 530004
2 广州民航职业技术学院, 广州 510000
提出了一种由U型反馈波导、跑道谐振腔和敏感环组成的反馈式跑道型光学微环传感器.采用耦合模理论推导了该传感器的归一化输出光强公式, 数值分析了传输损耗因子、自耦合因子和敏感环尺寸对归一化输出光强的影响.分析表明: 敏感环的损耗因子对归一化输出光强的调制作用明显, 只要损耗因子发生微小变化, 输出光强即发生较大变化；敏感环工作在弱耦合状态时传感灵敏度较高；敏感环的尺寸对传感灵敏度影响较大, 适当地调整敏感环的大小可得到陡峭的输出光强谱线.对结构参数进行优化后不仅可以输出尖锐陡峭的非对称法诺谐振光强谱线, 而且具有较高的法诺谐振光谱斜率, 能更好地增强传感灵敏度.在信噪比为30 dB的测量系统中, 优化的反馈式跑道型光学微环传感器的探测极限达4.48×10-8单位折射率.
灵敏度 传感器 跑道谐振腔 探测极限 Sensitive Sensor Racetrack resonator Detection limit
