1 丽水学院 计算机与信息工程学院, 浙江 丽水 323000
2 深圳大学 电子科学与技术学院 深圳市微纳光子信息技术重点实验室, 广东 深圳 518060
根据波导的耦合模理论, 推导出两介质波导单位长度串扰的表达式, 并在一定串扰的前提下, 定义了两介质波导最小间距和最小中心间距, 提出采用最小中心间距做为衡量波导集成度的参量.分析了波导尺寸及折射率差对最小间距、最小中心间距的影响.分析和模拟结果表明: 折射率差越大, 两波导最小间距、最小中心间距越小;在大折射率差的条件下, 两波导最小间距可以降低到1 μm以下;在给定的工作波长、折射率分布的条件下, 两介质波导的最小中心间距存在最小值.
波导 最小中心间距 耦合模理论 集成光学 Waveguide Minimum center-to-center separation Coupled mode theory Integrated optics
中国计量学院光电子技术研究所,浙江 杭州 310018
对国内外已报道的强度解调型光纤布拉格光栅(FBG)传感器进行了综述,按解调方法将其归类为光栅匹配法、边缘滤波法、光栅啁啾法、激光匹配法和射频探测法。对各种方法的原理进行了介绍,对各自的优缺点等进行了评述,并对强度解调型FBG传感器的发展进行了展望。
传感器 光纤传感 光纤布拉格光栅 强度解调 激光与光电子学进展
2010, 47(9): 090603
1 浙江大学信息与电子工程学系, 浙江 杭州 310027
2 中国计量学院光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
由两根在空间呈X型放置的光波导组成的空间交叉波导结构是构成垂直耦合光分束器、垂直耦合光滤波器、垂直耦合光开关和垂直耦合上/下复用器等三维集成光学器件的基本结构单元。提出用一种等效模场匹配法分析空间交叉波导耦合特性, 将矩形波导的场分布看成是对圆对称光纤场分布的微扰, 解决了对角区场分布的表达, 从而计算空间交叉波导的耦合长度, 并用三维全矢量光束传输法验证了分析结果。将两种方法所得的空间交叉波导耦合长度加以比较, 最大误差为1.2%, 平均误差为0.9%。结果表明该等效模场匹配法具有精度高、运算速度快等优点, 为基于空间交叉波导的三维集成光学器件的设计和分析提供理论基础。
三维集成光学 空间交叉波导 等效模场匹配法 耦合特性
Author Affiliations
Abstract
1 Electronic Information Institute, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018
2 College of Optical and Electronic Science, China Jiliang University, Hangzhou 310018
Based on the weakly coupled-mode theory, the coupled-mode equations of the spatial multiwaveguide system are presented in general. The intensity distribution in each waveguide is determined by numerical method. Optical logic devices based on spatial multiwaveguide system are proposed. The analysis results show that the spatial multiwaveguide system permits different Boolean logic states obtained by phase modulation. Applications of the logic devices include optical calculation, optical interconnection, and spatial optical signal processing.
空间波导 弱耦合模理论 光逻辑器件 130.3120 Integrated optics devices 130.3750 Optical logic devices 230.7370 Waveguides Chinese Optics Letters
2008, 6(6): 408
Author Affiliations
Abstract
1 College of Engineering and Technology, Shenzhen University, Shenzhen 518060
2 Electronic Information Institute, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018
Based on the weakly coupled mode theory, the modulation properties of three-waveguide system are analyzed in general. We examine the modulation behavior for two cases that a voltage is applied on the beam-launched waveguide or non-beam-launched waveguide. The analytical intensity distributions in both cases are given. Applications of the spatial multi-waveguide coupling systems include spatial light modulators, optical switches, optical interconnection, and spatial optical signal processing.
集成光学 波导光学 空间三波导 调制特性 弱耦合模理论 130.3120 Integrated optics devices 060.1810 Buffers, couplers, routers,switches, and multiplexers 230.7370 Waveguides Chinese Optics Letters
2007, 5(2): 86
1 深圳大学 工程技术学院，广东 深圳518060
2 浙江大学 信息与电子工程学系，浙江 杭州310027
三维集成光分束器在保持二维集成光学器件的可靠性和结构稳定性的基础上，有效扩大了单个芯片上的通信信道数，增加了集成密度，缓和了二维平面结构输入输出困难等问题。文章对三维集成光分束器的研究进展进行了概述，详细介绍了已有的三维集成光分束器的结构及制作方法，并对其性能进行了比较。最后，展望了三维集成光分束器的应用前景。
三维集成光学 光分束器 多模干涉器件 3-D integrated optics optical beam splitters multimode interference couplers
1 深圳大学工程技术学院, 深圳 518060
2 浙江大学信息与电子工程学系, 杭州 310027
不在同一平面的空间多波导中光耦合发生在横截面两个方向,利用空间多波导可以方便、有效地实现不同层间器件的互连。将平面波导耦合模理论推广到空间多波导之间的耦合,在弱导引条件下给出了空间多波导的耦合方程。利用该耦合方程对三维集成光学器件中常见的空间三波导和空间四波导的耦合特性进行分析,得出光强分布及耦合长度的解析表达式,并用三维全矢量光束传输法验证了分析结果。分析结果表明利用空间多波导可以实现水平和垂直两个方向上的均匀或非均匀分束,为利用空间多波导之间相互耦合的三维定向耦合器件的设计和分析提供理论基础。
三维集成光学 空间多波导 弱耦合模理论 耦合特性
1 浙江大学信息与电子工程学系,杭州,310027
2 深圳大学光电子信息工程系,深圳,518060
根据多模干涉器(MMI)的自映像原理,讨论了一般1×N多模干涉器件的成像位置和相位关系,并用导模传输法验证了分析结果,一般的成像位置和相对相位关系同原像的初始位置密切相关.
成像和相位关系 多模干涉器 功分器
深圳大学工程技术学院固态光子研究室,深圳,518060
利用光学传输矩阵法研究了结构参量对缺陷态光子晶体的缺陷模带宽和品质因子的影响.研究发现,当缺陷介质层厚度h0的值较小时,缺陷模的带宽很小且基本保持不变;当h0较大时,缺陷模的带宽随h0的增加而快速增加.另外发现,缺陷模的品质因子在某个h0处取最大值.但是总体上看,h0较小时的品质因子要远大于h0较大时的品质因子.此外,缺陷模的品质因子随光子晶体的周期数增加而急剧增加约4.788倍,而带宽则随周期数的增加而急剧减少约4.788倍.当周期数为13时就可以获得109以上的品质因子值和小于10-9的相对带宽值.
缺陷态光子晶体 缺陷模 带宽 品质因子
