1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,光及电磁波研究中心,杭州,310027
2 浙江工程学院材料工程中心,杭州,310027
以硅烷和氧化二氮作为反应气体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,不使用掺杂,在单晶硅衬底上制备了用于平面光波导的二氧化硅薄膜.研究了薄膜折射率和淀积速率与工艺参量之间的关系,通过棱镜耦合仪、傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜等测试手段,分析了薄膜的结构和光学特性.结果表明,实验能快速生长厚二氧化硅薄膜,薄膜表面平整,颗粒度均匀,同时薄膜具有折射率精确可控和红外透射性能好的特点,非常适合制作光波导器件.
导波与光纤光学 平面光波导 等离子体增强化学气相沉积 二氧化硅薄膜
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,光及电磁波研究中心,浙江,杭州,310027
应用两点法对EDG器件进行了优化设计,将器件中凹面光栅对中心波长的无像差点由一个增加到两个,并由此确定各光栅槽面的位置及输出点的位置.利用标量波动衍射理论进行了数值模拟,结果表明,该设计能明显降低系统像差,改变了传统设计方法在大通道数情况下像差过大、边缘通道性能劣化等问题.
蚀刻衍射光栅 两点法 优化设计 波分复用
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,光及电磁波研究中心,杭州,310027
研究了平面波导密集波分复用器件中很有发展潜力的蚀刻衍射光栅(EDG).小角度范围光栅的模拟通常采用高斯近似的输入光场,由于近轴的高斯光场接近实际光场,所以模拟结果很准确.但这种方法应用于大角度范围的光栅则有偏差.本文提出了大角度蚀刻衍射光栅的模拟方法,分析了这种偏差并给出了模拟结果.事实上这种方法也适合于实际任意输入光场的模拟.
蚀刻衍射光栅 平面波导 密集波分复用 Rowland圆 解复用器
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,光及电磁波研究中心,杭州,310027
利用两点法(two stigmatic points method)对平场型蚀刻衍射光栅(EDG)波分复用器件进行了优化设计.与传统EDG相比,该方法以较小的性能损失为代价,极大简化了制作工艺.通过标量波动衍射理论对16通道的该型器件进行了数值模拟,结果表明:在用光探测器陈列接收的情况下,额外的功率损耗约为1 dB,信道间的不均匀性小于0.3 dB,串绕小于-30 dB.
蚀刻衍射光栅 平场型 两点法 波分复用
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,光及电磁波研究中心,杭州,310027
对近轴近似条件下求解亥姆霍兹方程得到的高斯光束显式传播公式做了分析,同时,基于基尔霍夫衍射理论,在菲涅耳近似的条件下给出了相应的高斯光束在远场的传播公式,在此基础上,对近轴近似条件做出了定量分析,给出了这个近似条件引入的误差,提出了一种计算高斯光束远场分布的修正方法,并采用有限差分光束传播方法(FD BPM)来检验各种方法的准确性。把这种修正方法应用到平面光集成波导器件,如阵列波导光栅(AWG)、蚀刻衍射光栅(EDG)等器件的设计和模拟中,可以大大降低工作的复杂性,同时可以得到精确的结果。
导波光学 高斯光束 基尔霍夫衍射理论 有限差分光束传播方法 阵列波导光栅 集成光学器件
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室光及电磁波研究中心, 杭州 310027
光通信中波分复用技术是解决通信网络瓶颈的有效手段,近年来得到很大发展。以平面波导波分复用器件为核心的密集波分复用技术已经得到成功商用。蚀刻衍射光栅是平面波导密集波分复用器件中很有发展潜力的一种。原有蚀刻衍射光栅采用罗兰圆设计,输入输出在圆弧曲线上由条形波导引出;而平场输入/输出的蚀刻衍射光栅在很多应用中可以省去制作输入输出波导,大大简化制作工艺,同时能够保持良好的线性色散和聚集效果。给出了平场输入和输出蚀刻衍射光栅的设计方法,并利用标量衍射理论对设计的结果进行模拟,验证了平场输出蚀刻衍射光栅具有很好的分波效果。
导波和光纤光学 蚀刻衍射光栅 平场输出 平面波导 罗兰圆 解复用器
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
对光纤陀螺中光相位差的检测是得到所需角速度的基础。简要分析了陀螺输出信号的特点:噪声大、非线性、周期性,以及这些特点对检测有效信号的影响。提出了一种单通道光相位差跟踪的方法。这种方法采用正弦调制,通过对信号(包括输出信号和跟踪信号)的三角和乘法运算,并在必要的环节进行滤波得到光相位差。它能够解决光纤陀螺动态范围和刻度因子线性度问题,并具有简明、成本低、易实现的特点。最后进行了相位跟踪的计算机模拟和电路的实现,并给出了实验结果。
光纤陀螺 萨尼亚克效应 信号检测
