上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海200093
设计了一种新的光路结构,用于提高LiNbO3波导相位调制器的偏振消光比。光路特点是,在质子交换波导3 dB功分器的输入端同基构造了TiLiNbO3波导模式分离定向耦合的结构以实现TE导模与TM模分离,Y分支波导位置下沉以避免前向TM辐射模的窜扰。效果表现为,与保偏光纤端耦合寄生的TM辐射模得到了有效抑制,寄生的TM导模被定向疏散。1 550 nm波长的BPM仿真运行表明,设计光路的偏振消光比达到87 dB以上。
光波导技术 LiNbO3波导相位调制器 偏振消光比 同基集成 optical waveguide technology LiNbO3 waveguide phase modulator polarization extinction ratio integration with group
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
提出并优化设计了一种结合光波导谐振技术的窄谱干涉的测速(或测长)技术及其系统,该技术兼有白光干涉的绝对测量和单色光干涉响应多普勒频移的特点。工作光波由分布式反馈激光器经双环石英波导谐振后提供,两支同源窄带光经多普勒频移后叠加干涉,干涉结果包含了速度信息。优化设计采用了多目标优化SPEA2算法,数值仿真结果显示,系统可以达到0.01 mm/s速度变动的测试响应。
光波导技术 环形波导谐振 窄谱干涉 Pareto进化算法 多普勒频移 waveguide technology ring waveguide resonance narrow spectral width interference Pareto evolutionary algorithm Doppler shift
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海200093
提出并验证了一种针对光波导功分器短缩化的新的设计方法。在BPM软件仿真运行的基础上,归纳了单位圆心角弯曲损耗与曲率半径之间关系的仿真实验公式,建立了光波导功分器各级Y分支之间的单调弧形连接模型,确定了光波导分路器的长度、总的弯曲损耗、单口弯曲损耗以及均匀性的计算公式。综合考虑光波导功分器各参数间关系,采用了遗传算法全局优化技术,设计了合理可行的评价函数。通过对1×8石英光波导功分器的验证表明,与现行同类产品相比,插入损耗和均匀性指标持平,有效长度缩短了3.5 mm以上。
光波导技术 光波导功分器 短缩化设计 遗传算法 optical waveguide technology optical waveguide splitter shortening design genetic algorithm
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093
2 上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程研究中心,上海200093
3 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室,上海200093
阵列波导光栅(AWG)与光纤列阵的对接耦合是AWG芯片模块化的核心工作。传统的对接耦合方法是利用手动调芯技术进行对接,但是这种技术存在耗时久,精度低等缺点。为此开发了一种采用质心调芯法和遗传算法的自动调芯耦合技术,该技术具有对准精度高、重复性好、效率高等优点。实验结果显示,使用这种自动调芯耦合技术制造出的48通道AWG器件每个通道的最大插入损耗为4.65 dB,满足目前最大插入损耗小于5 dB的行业标准。
光波导技术 密集波分复用技术(DWDM) 阵列波导光栅(AWG) 自动调芯技术 optical waveguide dense wavelength division multiplexing(DWDM) arrayed waveguide grating(AWG) automatically adjustable core technology
1 上海理工大学 a.医疗器械与食品学院
2 b.光电信息与计算机工程学院,上海 200093
3 上海理工大学b.光电信息与计算机工程学院,上海 200093
4 上海市现代光学系统重点实验室,上海 200093
5 日本东京农工大学 工学院应用化学系，日本 184-8588
提出并实施了一种实验推定离子交换单模条波导折射率分布的新方法，给出扩散系数可用常量等效的离子交换条件，导出了条波导离子交换制备过程的两维扩散方程的一般解，拟合推定了离子交换条波导的折射率分布.多波长测试的折射率色散通过引入玻璃色散关系解决，样品测试中表征导模吸收损耗的传播常量虚部由KK变换确定.在此基础上，试制了光纤-条波导-光纤一体化传感器结构，验证实测了多种不同浓度的葡萄糖溶液，最低检测限为0.1 μM，实现了低浓度微量测试，验证了条波导传感机制的有效性.
集成光学 条波导 溶液浓度传感 离子交换 光波导技术 Integrated optics Stripe waveguide Solution concentration sensing Ion exchange Optical waveguide technology
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
3 日本法政大学 工学院物质化学系, 日本 184-8584
4 日本东京农工大学 工学院应用化学系, 日本 184-8588
采用真空镀膜技术在石英基板上制备了纯As2S8 以及掺杂As2S8平面波导，通过棱镜耦合技术观察了光阻断效应。结合S和As的外层电子构型，分析了样品内部的化学键结构，利用电子能带结构理论和杂化轨道理论，建立了光阻断效应的动力学方程，并对切断过程进行了数值分析，分析结果与实验数据十分符合，得出该模型能很好地解释光阻断效应的实验现象，并揭示了光阻断效应切断过程的内在机理。
集成光学 光阻断效应 光波导技术 硫化物玻璃 光学学报
2011, 31(12): 1213002
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
实验研究了纯As2S8 以及掺杂As2S8 非晶态薄膜波导光阻断效应的回复过程。分析了各样品内部的化学键结构，利用轨道杂化理论和电子能带理论，提出了光阻断效应回复过程的动力学方程，通过数值分析与实验结果的对比，得出该模型能够很好地解释光阻断效应的回复机理，揭示了实验的本质。
硫化物玻璃 光阻断效应 光波导技术 动力学方程 chalcogenides glass optical stopping effect optical waveguide technique dynamical equation
中南大学 现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室，长沙 410083
设计了一种基于遗传算法的集成光子器件自动对准方法.该算法克服了对准搜索中的早熟现象,改善了简单遗传算法搜索后期收敛速度慢的缺陷.仿真实验表明，在平面光波导与单模光纤自动对准过程中，该改进的遗传算法平均检测207个空间点时达到了0.01 dB的对准功率损耗.
光波导技术 遗传算法 平面光波导 单模光纤 Waveguide technique Genetic algorithm Planar optical waveguide Single mode fiber
1 上海理工大学,上海,200093
2 上海第二工业大学,上海,201209
3 东京农工大学,应用化学系,日本,东京,184-8588
开发设计了一种新的列阵自动对接方法,该方法将多目标演化法导入光纤-光波导列阵-光纤列阵的自动对接,并行操作次数较常规遗传法大幅减少.数值仿真表明,对于模场非对称因子为0.4%的单模波导列阵与光纤列阵的双芯对接,能实现0.04 dB的平均端面耦合损耗.用于1×8波导分支耦合器与通道间距误差在0.35 μm以内的光纤列阵对接,自动耦合仿真达到了小于0.1 dB的平均端面耦合损耗,最大值与最小值的差小于0.06 dB.
光波导技术 自动对接 端面耦合 光纤列阵 多目标演化算法
1 上海理工大学 光电学院, 上海 200093
2 上海理工大学 医疗器械学院, 上海 200093
3 日本东京农工大学 工学院应用化学系, 日本 184-8588
采用0.004AgNO3-0.996NaNO3混合熔融盐,用离子交换技术在德国B270光学玻璃上制备了费米折射率分布渐变波导,理论分析了费米折射率分布渐变波导的包层吸收模谱特性,导波损耗测试实验验证了解析结果。在此基础上,提出了一种用于液体包层吸收损耗测试的双样品盒串连的波导回路,测试结果证实表征溶液包层吸收特征的折射率虚部与溶液浓度之间具有十分显著的线性关系,测试灵敏度与波导的模式和波导参量有关,尤其与波导层厚度有非常敏感的关联性。利用这个关系传感测试了13种不同浓度的耐晒果绿染料水溶液样品的浓度,结果显示测试值与实际配制浓度值的均方差小于0.07％。
集成光学 光波导技术 光波导传感器 溶液浓度传感 费米折射率分布
