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薄膜铌酸锂低串扰交叉波导

中国激光 2024年第14期 263-271页

作者：胡毅标何佳晶王俊中国科学技术大学物理学院中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部启光创新中心中国科学院大学材料科学与光电工程中心

随着绝缘体上铌酸锂（LNOI）平台集成器件的增加，实现大规模集成变得尤为重要。低串扰和低损耗的多通道交叉波导可以大大减少波导连接的面积，从而提高集成密度和路由的灵活性。利用铌酸锂的各向异性，设计了基于自成像原理的不同尺寸... 详细信息

随着绝缘体上铌酸锂（LNOI）平台集成器件的增加，实现大规模集成变得尤为重要。低串扰和低损耗的多通道交叉波导可以大大减少波导连接的面积，从而提高集成密度和路由的灵活性。利用铌酸锂的各向异性，设计了基于自成像原理的不同尺寸的2×2交叉波导。该交叉波导基于X切LNOI，制造出的器件在C波段的串扰分别小于-33.31 dB(Y传方向)和-30.81 dB(Z传方向)，插入损耗最小分别为0.094 dB(Y传方向)和0.356 dB(Z传方向)。

关键词：交叉波导铌酸锂集成光子自成像

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基于有限差分的大角度交叉波导光束传输法

中国激光 2008年第2期35卷 231-234页

作者：王世军马慧莲金仲和浙江大学信息与电子工程系浙江杭州310027

采用有限差分光束传输法(FDBPM)分析光波在大角度交叉区域的传输过程,利用pad近似解决大角度传输问题;利用透明边界条件弥补边界光波反射现象,通过追赶法编程计算有限差分方程组,得到在一定光波导结构条件下传输损耗与交叉角度之间的... 详细信息

采用有限差分光束传输法(FDBPM)分析光波在大角度交叉区域的传输过程,利用pad近似解决大角度传输问题;利用透明边界条件弥补边界光波反射现象,通过追赶法编程计算有限差分方程组,得到在一定光波导结构条件下传输损耗与交叉角度之间的关系。在此基础上,利用低压化学气相沉积技术在硅衬底上制作了二氧化硅交叉波导结构,实验结果表明有限差分光束传输法在分析大角度交叉时具有比较高的计算精度。

关键词：导波光学交叉波导光束传输法大角度

基于道格拉斯格式的宽角有限差分光束传播法分析大角度交叉波导

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光学学报 2004年第4期24卷 456-459页

作者：刘昊韩德来张彤崔一平东南大学电子工程系南京210096

交叉波导是集成光学中的一种重要的器件单元 ,针对大角度交叉波导的结构及折射率分布 ,运用基于广义道格拉斯算子的宽角多步有限差分光束传播法模拟大角度交叉波导的传输特性 ,数值计算出波导中的光场的分布。与Crank Nicholson格式的... 详细信息

交叉波导是集成光学中的一种重要的器件单元 ,针对大角度交叉波导的结构及折射率分布 ,运用基于广义道格拉斯算子的宽角多步有限差分光束传播法模拟大角度交叉波导的传输特性 ,数值计算出波导中的光场的分布。与Crank Nicholson格式的有限差分光束传播法相比 ,该算法在几乎不增加计算时间和计算机内存资源的情况下 ,结合了广义道格拉斯格式的有限差分光束传播法截断误差小 [只有o(Δx) 4 ]和宽角多步法所具有较高精度的优点 ,是光波导器件理想的数值模拟工具。在此基础上计算分析了大角度交叉波导的输出分支波导的能量与交叉角度的关系 ,以及交叉角度对波导间能量耦合的影响。

关键词：道格拉斯格式宽角光束传播法光束传播法交叉波导波导光学集成光学光通信

不同结构SOI交叉波导的损耗及串扰特性研究(英文)

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光子学报 2006年第11期35卷 1649-1653页

作者：孙飞陈少武余金中中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点联合实验室北京100083

利用高阶Pade近似的2D-BPM算法,对具有不同弯曲半径及交叉角度的SOI弯曲交叉波导的传输特性进行了模拟、分析和深入研究,发现交叉波导的串扰随弯曲半径及交叉角度增大而减小的规律.在此基础上,对由正弦弯曲、余弦弯曲以及圆弧弯曲三种... 详细信息

利用高阶Pade近似的2D-BPM算法,对具有不同弯曲半径及交叉角度的SOI弯曲交叉波导的传输特性进行了模拟、分析和深入研究,发现交叉波导的串扰随弯曲半径及交叉角度增大而减小的规律.在此基础上,对由正弦弯曲、余弦弯曲以及圆弧弯曲三种弯曲波导构成的SOI交叉波导的损耗及串扰特性进行了分析比较.结果表明,由正弦弯曲构成的交叉波导传输损耗最小且串扰最小.

关键词：导波光学 SOI 交叉波导弯曲波导

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大角度交叉波导通用模型及其验证

光电子．激光 2008年第9期19卷 1192-1195页

作者：王世军马慧莲金仲和浙江大学信息与电子工程系浙江杭州310027

利用菲涅尔衍射原理,详细分析了光波在大角度交叉区域的传输特性,建立了任意角度交叉波导衍射效应的通用分析模型,得到在一定光波导结构条件下衍射损耗、端面反射及串音与交叉角度之间的关系。在此基础上通过BeamPROP光学软件仿真验证,... 详细信息

利用菲涅尔衍射原理,详细分析了光波在大角度交叉区域的传输特性,建立了任意角度交叉波导衍射效应的通用分析模型,得到在一定光波导结构条件下衍射损耗、端面反射及串音与交叉角度之间的关系。在此基础上通过BeamPROP光学软件仿真验证,结果表明,基于衍射原理建立的交叉波导通用分析模型在分析大角度交叉结构时有比较高的计算精度,计算误差小于0.2%。在此基础上,在硅衬底上利用低压化学气相淀积技术制作了二氧化硅交叉波导结构,进一步验证了上述理论分析结果。

关键词：环形谐振腔交叉波导衍射效应通用模型

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玻璃基交叉波导的损耗特性研究

光电子．激光 2015年第12期26卷 2251-2255页

作者：郝寅雷冯泽明曾福林王志坚杨建义王明华浙江大学信息与电子工程学院浙江杭州310027 中兴通讯股份有限公司广东深圳518057

玻璃材料上的光波导是实现光电印制电路板(EOCB)中导光层制作的重要候选材料,交叉波导是EOCB上常用的集成光学结构,交叉损耗是其关键的参数之一。采用离子交换(IE)法和电场辅助离子迁移(FAIM)技术在玻璃基片上制作了宽分别为5、10、20... 详细信息

玻璃材料上的光波导是实现光电印制电路板(EOCB)中导光层制作的重要候选材料,交叉波导是EOCB上常用的集成光学结构,交叉损耗是其关键的参数之一。采用离子交换(IE)法和电场辅助离子迁移(FAIM)技术在玻璃基片上制作了宽分别为5、10、20、30和40μm的垂直交叉光波导,并对波导宽度对波导损耗的影响进行了研究。研究结果表明,玻璃交叉波导损耗对波导宽度有明显的依赖关系,当波导宽从40μm减小到5μm时,交叉波导损耗从0.071dB减小到0.019dB。研究结果可为EOCB上波导交叉结构的优化提供了参考。

关键词：玻璃离子交换(IE) 交叉波导光互连

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平面光路中交叉波导的损耗和串扰研究

半导体光电 2008年第4期29卷 475-477页

作者：万助军袁菁吴亚明罗风光华中科技大学光电子科学与工程学院湖北武汉430074 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050

在大规模平面光路器件的布版中不可避免地会发生光波导交叉情况,交叉波导引入的损耗和串扰随交叉角度的变化而变化。文章围绕这个问题制作了硅基二氧化硅交叉波导样品并进行了损耗及串扰测试,结果表明,采用大于25°的交叉角度,可使每个... 详细信息

在大规模平面光路器件的布版中不可避免地会发生光波导交叉情况,交叉波导引入的损耗和串扰随交叉角度的变化而变化。文章围绕这个问题制作了硅基二氧化硅交叉波导样品并进行了损耗及串扰测试,结果表明,采用大于25°的交叉角度,可使每个交叉点的损耗小于0.1 dB,串扰小于-40 dB,满足器件的设计要求。

关键词：集成光学平面光路交叉波导损耗串扰

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集成光学多通道交叉波导单元的设计分析

半导体光电 2007年第1期28卷 30-32,35页

作者：张宾罗风光曹明翠袁菁袁华伟华中科技大学光电子科学与工程学院湖北武汉430074

采用基于帕德算子的宽角多步有限差分光束传播算法模拟双通道交叉波导单元光场传输特性,讨论了交叉角度对交叉单元分支波导输出光功率和波导间串扰的影响。结果表明,交叉角很小时,直波导的功率输出变化不稳定,相邻波导间串扰大。交叉角... 详细信息

采用基于帕德算子的宽角多步有限差分光束传播算法模拟双通道交叉波导单元光场传输特性,讨论了交叉角度对交叉单元分支波导输出光功率和波导间串扰的影响。结果表明,交叉角很小时,直波导的功率输出变化不稳定,相邻波导间串扰大。交叉角大于5°时,直波导的归一化输出光功率超过0.9,且随着交叉角增大而逐渐增大至趋于稳定,相邻波导间的串扰非常小。随后,以三通道和五通道交叉波导为例分析了多通道交叉波导单元。

关键词：集成光学交叉波导有限差分光束传播法宽角光束传播法

2N射线“星”型槽交叉波导定向耦合器的分折

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云南大学学报(自然科学版) 1982年第2期 35-44页

作者：吴宏雄云南大学物理系

本文提出了一种“星”型槽交叉波导定向耦合器,对它进行了理论计算,结果表明:“星”型槽交叉波导定向耦合器与通常的“+"字型槽交叉波导定向耦合器一样具有结构紧凑、方向性高、频带宽、过渡衰减几为恒定等优点,而且其过渡衰减量又可视... 详细信息

本文提出了一种“星”型槽交叉波导定向耦合器,对它进行了理论计算,结果表明:“星”型槽交叉波导定向耦合器与通常的“+"字型槽交叉波导定向耦合器一样具有结构紧凑、方向性高、频带宽、过渡衰减几为恒定等优点,而且其过渡衰减量又可视需要选择得足够低。为验证理论的正确性,还进行了实验。结果理论同实验满意一致。

关键词：波导定向耦合器槽孔交叉波导型槽