检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

聚合物波导光栅耦合器的衍射场仿真（英文）

红外与激光工程 2019年第4期48卷 279-284页

作者：吴少强冯向华卫正统吴天昊中国人民解放军信息工程大学基础部河南郑州450000

为了实现横截面尺寸为50μm×50μm的聚硅氧烷聚合物光波导的耦合转向问题,设计了一种表面覆盖高折射率包层的多层蚀刻光栅耦合器。首先,分析了影响聚合物波导光栅耦合器耦合效率的结构因素;然后,采用在光栅表面蚀刻高折射率层的方法,... 详细信息

为了实现横截面尺寸为50μm×50μm的聚硅氧烷聚合物光波导的耦合转向问题,设计了一种表面覆盖高折射率包层的多层蚀刻光栅耦合器。首先,分析了影响聚合物波导光栅耦合器耦合效率的结构因素;然后,采用在光栅表面蚀刻高折射率层的方法,提高了聚合物波导光栅耦合器的耦合效率;接着,对不同的周期(范围:100～4 000 nm)和不同的蚀刻深度(范围:0～50 000 nm)进行排列组合,形成不同的光栅结构,基于时域有限差分法编写程序,遍历所有情况,得到不同光栅结构下的光场情况以及其耦合效率,找到使耦合效率最大的周期以及蚀刻深度。最后,设计了多层蚀刻的光栅耦合器,进一步提高耦合效率。当蚀刻深度为5 000 nm,光栅周期为2 600 nm时,带高折射率层的聚硅氧烷聚合物光波导均匀光栅耦合器的耦合效率达到最大,为17.2%。采用多层蚀刻的方式,对结构进行优化,其耦合效率能达到37.4%。为聚硅氧烷聚合物光波导在光互连中的实际应用提供了理论依据。

关键词：光互连光栅耦合器时域有限差分法聚硅氧烷聚合物光波导耦合效率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

氮化硅片上光栅耦合器的优化和实验

光学学报 2023年第1期43卷 150-157页

作者：冉娜陈昕阳汪正坤张洁重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

在785 nm激励的拉曼片上传感器结构中,氮化硅片上光栅耦合器的性能直接关系到激励光的耦合效果。首先建立了光栅耦合器的二维、三维结构模型,采用时域有限差分(FDTD)仿真软件对光栅耦合器进行数值分析。以耦合效率为主要性能指标,分析... 详细信息

在785 nm激励的拉曼片上传感器结构中,氮化硅片上光栅耦合器的性能直接关系到激励光的耦合效果。首先建立了光栅耦合器的二维、三维结构模型,采用时域有限差分(FDTD)仿真软件对光栅耦合器进行数值分析。以耦合效率为主要性能指标,分析了光源入射角度、光栅常数、光栅高度、填充因子和光栅刻蚀深度各参数的影响。采用电子束光刻法制备了光栅耦合器。最后,对三维全刻蚀聚焦波导光栅耦合器进行了测试。结果表明,二维波导光栅耦合器的性能最好,其耦合效率可达39.64%,三维全刻蚀聚焦波导光栅耦合器在实际测试中的耦合效率能达19.91%。光栅耦合器能有效将光耦合进波导中,在波导传感中具有潜在的应用。

关键词：集成光学光栅耦合器氮化硅波导结构优化耦合效率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高效垂直耦合的光栅耦合器设计

光子学报 2013年第7期42卷 777-781页

作者：武华郭霞韩明夫北京工业大学电子信息与控制工程学院光子器件研究实验室北京100124 赣南师范学院物理与电子信息学院江西赣州341000

利用反射式光栅和分布布喇格反射镜的反射特性,分别从光栅耦合器的侧面和底部对光进行高反射,通过合理选取反射光栅和耦合光栅的间距使两组光栅的反射光实现相消干涉来减弱耦合光栅在实现垂直耦合时存在的负二阶反射,从而设计出高效率... 详细信息

利用反射式光栅和分布布喇格反射镜的反射特性,分别从光栅耦合器的侧面和底部对光进行高反射,通过合理选取反射光栅和耦合光栅的间距使两组光栅的反射光实现相消干涉来减弱耦合光栅在实现垂直耦合时存在的负二阶反射,从而设计出高效率垂直耦合的光栅耦合器.采用本征模展开方法,模拟计算了垂直耦合光栅耦合器的耦合效率随不同结构参量而变化的相关特性,在绝缘体硅平面波导和单模光纤之间对波长1 550nm的光获得了最高89%的耦合效率.所得结果对实际垂直耦合光栅耦合器的制备具有一定参考价值.

关键词：光栅耦合器绝缘体硅本征模展开耦合效率

基于逆向设计的片上太赫兹解复用器和光栅耦合器

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2022年第9期42卷 162-169页

作者：朱国锋戴圳镕居学尉钟舜聪王向峰黄峰福州大学机械工程及自动化学院福建福州350108

太赫兹解复用器和光栅耦合器的传统构建方法需借助经典理论和经验计算,故它们的设计流程复杂,而且性能依赖于单元结构参数。随着逆向设计方法的提出及应用,该方法可以在限定大小的基片上设计出符合功能需求的器件结构。基于此,将逆向设... 详细信息

太赫兹解复用器和光栅耦合器的传统构建方法需借助经典理论和经验计算,故它们的设计流程复杂,而且性能依赖于单元结构参数。随着逆向设计方法的提出及应用,该方法可以在限定大小的基片上设计出符合功能需求的器件结构。基于此,将逆向设计方法应用于太赫兹解复用器和光栅耦合器的设计,器件的尺寸分别为3 mm×3 mm×200μm和12 mm×12 mm×200μm。FDTD(Finite-Difference Time-Domain)的仿真结果表明,太赫兹解复用器能够将一束含两种频率的太赫兹波完美地从两个端口分离,并且透射率在0.500 THz和0.417 THz频率处均高达0.75以上,其相邻通道间的串扰低于-19 dB。太赫兹光栅耦合器的耦合效率在0.32 THz频率处高达0.85。

关键词：集成光学太赫兹逆向设计解复用器光栅耦合器 FDTD

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

氧化多孔硅周期性波导光栅耦合器的实验研究

光电子．激光 2004年第5期15卷 534-536页

作者：贾振红涂楚辙地里木拉提.吐尔逊新疆大学信息科学与工程学院乌鲁木齐830046

报道了用两束相干激光在HF溶液中的多孔Si(PS)表面上干涉形成光强周期分布,通过光溶解得到了孔隙率周期变化的结构,从而制备出氧化PS周期性波导光栅。实现了辐射模与波导中传输模之间的耦合,并由外部入射光波或衍射光的方向确定了波导... 详细信息

报道了用两束相干激光在HF溶液中的多孔Si(PS)表面上干涉形成光强周期分布,通过光溶解得到了孔隙率周期变化的结构,从而制备出氧化PS周期性波导光栅。实现了辐射模与波导中传输模之间的耦合,并由外部入射光波或衍射光的方向确定了波导层的有效折射率。

关键词：周期性波导光栅耦合器多孔Si(PS) 氧化多孔硅光电子器件平面波导

基于等效折射率人工剪裁的宽带高效光栅耦合器

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2014年第11期34卷 52-57页

作者：武华韩明夫郭霞北京工业大学电子信息与控制工程学院光子器件研究实验室北京100124 赣南师范学院物理与电子信息学院江西赣州341000

利用不同占空比的亚波长结构剪裁光栅槽的等效折射率来改变光栅的衍射特性实现衍射输出光束与单模光纤之间的模式匹配,通过优化埋氧化层厚度和集成底部金反射镜,可以改善光栅耦合器弱的方向性,从而设计出用于SOI波导与光纤之间高效率耦... 详细信息

利用不同占空比的亚波长结构剪裁光栅槽的等效折射率来改变光栅的衍射特性实现衍射输出光束与单模光纤之间的模式匹配,通过优化埋氧化层厚度和集成底部金反射镜,可以改善光栅耦合器弱的方向性,从而设计出用于SOI波导与光纤之间高效率耦合的光栅耦合器。采用本征模展开方法,模拟了光栅耦合器随剪裁的光栅槽等效折射率变化的相关特性,在SOI波导和单模光纤之间对波长为1550nm的光获得了最高93.1%的耦合效率,3dB带宽为82nm。

关键词：光栅等效折射率光栅耦合器耦合效率模式匹配

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

用光漂白法制备聚合物薄膜光栅耦合器

激光技术 2000年第3期24卷 171-173页

作者：贾振红新疆大学电子信息科学系乌鲁木齐830046

从理论和实验上研究了用光漂白的方法实现PMMA/DR1聚合物周期性波导 ,并制备了光栅耦合器。由辐射模的辐射角的变化求出了由光漂白引起的波导有效折射率的变化 ,并确定了所制备的周期性波导几个辐射模式的出射角。

关键词：光漂白聚合物薄膜光栅耦合器

基于铌酸锂薄膜的高耦合效率、大带宽光栅耦合器(特邀)

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光与光电子学进展 2024年第11期61卷 97-102页

作者：倪屹林禹徐银费耶灯江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 江南大学先进技术研究院江苏无锡214122

提出了一种基于铌酸锂平台的大带宽二维光栅耦合器,通过引入光电材料制成的铌酸锂晶体作为平台,采用硅三角形结构,以有效介质理论为基础沿着光传播的方向改变每个三角形的横向宽度,并在硅光栅耦合器与底部铌酸锂薄膜(LNTF)波导之间引入... 详细信息

提出了一种基于铌酸锂平台的大带宽二维光栅耦合器,通过引入光电材料制成的铌酸锂晶体作为平台,采用硅三角形结构,以有效介质理论为基础沿着光传播的方向改变每个三角形的横向宽度,并在硅光栅耦合器与底部铌酸锂薄膜(LNTF)波导之间引入了低折射率氧化物缓冲层,在波长1550 nm处获得一个具有60.8%耦合效率以及102 nm的1 dB大带宽的垂直光栅耦合器。

关键词：光电材料光栅耦合器铌酸锂晶体波导

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

光栅耦合器的衍射场研究

光栅耦合器的衍射场研究

作者：吴少强战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,电互连因其自身的局限性,逐渐无法满足现实的需求。光互连在带宽、延迟、串扰方面具有电互连无法比拟的优势,加上光互连强大的抗电磁干扰能力,成为了最有潜力替换电互连的方式,已经得到了广泛的关注与研究。其中,光... 详细信息

随着科学技术的发展,电互连因其自身的局限性,逐渐无法满足现实的需求。光互连在带宽、延迟、串扰方面具有电互连无法比拟的优势,加上光互连强大的抗电磁干扰能力,成为了最有潜力替换电互连的方式,已经得到了广泛的关注与研究。其中,光波导作为实现光互连的连接器件,具有重要的研究意义。实现光波导上光高效无损的耦合转向,是光互连研究的重点之一。光栅耦合器能在光波导上的任何位置制作,意味着其能在波导的任何位置实现信号的上传和下载,这样的优势使得光路设计非常灵活,是目前最受关注的耦合方式之一。为了解决光在光波导中低耗高效的耦合转向问题,本文从光栅耦合器常用的研究理论入手,分析了光栅耦合器的结构参数,获得其与耦合性能指标的关系。光栅耦合器的常用研究方法包括基础电磁场理论、解析法和数值计算方法等。其中基础电磁场理论包括布拉格条件、布洛赫定理、互易性定理以及耦合效率计算公式;解析法包括耦合模理论、微扰法、等效介质膜理论、平面波展开法和严格耦合波理论;数值计算方法包括光束传播法、本征模展开法、有限元法和时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain Method,FDTD)。本论文主要运用了布拉格相位匹配条件、互易性原理、耦合效率计算方法以及FDTD,对这几种方法进行了重点的研究与分析。以此理论基础,设计了两种不同结构的光栅耦合器,分别应用于绝缘体上硅(Silicon-On-Insulator,SOI)光波导和聚硅氧烷光波导上,对其衍射场进行仿真,并进行结构优化,提高其耦合效率,为高效率的光栅耦合器设计提供理论参考。具体工作如下:1.基于FDTD实现了对光栅耦合器衍射场的仿真与衍射功率计算。FDTD是研究电磁学现象最常用的数值计算方法之一,MATLAB具有强大的数据可视化功能,本论文利用MATLAB实现了FDTD算法,对光在光栅耦合器的整个衍射过程进行了仿真,提出了计算各部分衍射光能量的方法,为研究光栅耦合器提供了仿真条件和衍射功率计算方法。2.推导了光栅周期、刻蚀深度、占空比与均匀光栅耦合器衍射角的关系。通常利用布拉格条件能给出光栅周期与衍射角度的关系,但是光栅衍射角度还和刻蚀深度、占空比等有关。结合平板波导本征模方程,推导了光栅周期、刻蚀深度和占空比与均匀光栅耦合器衍射角之间的关系公式,并且利用FDTD算法进行了验证。根据推导的衍射角关系公式,利用光栅的结构参数(光栅周期、刻蚀深度、占空比)可大致估算均匀光栅耦合器的衍射角度,可为高耦合效率的光栅耦合器的设计提供参考。3.设计了一种基于SOI光波导的非均匀光栅耦合器。首先,研究了结构参数(刻蚀深度、光栅周期等)对SOI光波导均匀光栅耦合器耦合效率的影响,基于FDTD算法,采用遍历的思想,遍历了不同的光栅周期(范围:390nm-830nm)和刻蚀深度(10nm-310nm)排列组合而成的光栅结构,编写了程序,得到了不同结构下均匀光栅耦合器的耦合效率。经计算,当光栅周期为630nm,占空比为0.5,刻蚀深度为190nm,均匀光栅耦合器的耦合效率达到最大值,为41%;然后,设计了一种SOI光波导非均匀光栅耦合器结构,具体做法是将两个不同周期的光栅结构刻蚀在同一波导上,利用其光衍射角度的不同,达到聚焦的目的,优化结构参数,提高了耦合效率,经FDTD仿真计算,其耦合效率为62.37%。4.设计了基于聚硅氧烷光波导的光栅耦合器。在聚硅氧烷光波导均匀光栅耦合器的结构基础上,增加了高折射率覆盖层,提高了耦合效率;基于FDTD算法,采用遍历的思想,编写程序,得到了使聚硅氧烷光波导均匀光栅耦合器耦合效率最大的光栅结构(周期为2.6μm,刻蚀深度为5μm),此结构下,经仿真计算得到其耦合效率为17.2%;在此基础上,设计了两层刻蚀的光栅耦合器结构,并对此结构参数进行优化,提高了耦合效率,经仿真计算为37.4%。

关键词：光互连光栅耦合器衍射场耦合效率时域有限差分法