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多模干涉耦合器中光传输特性的分析与模拟

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光电子．激光 2001年第3期12卷 265-267页

作者：孙一翎李善祥李景镇深圳大学科技研究院深圳518060

本文采用导模传输分析法分析多模波导的传输特性 ,模拟多模波导横向场分布 ,得到了多模波导3种干涉单像和多像位置的表达式 ,为多模干涉耦合器的参数设计提供了有利的手段。

关键词：自映像效应多模干涉耦合器导模传输分析法光传输特性

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电光有机聚合物多模干涉分束器

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应用光学 2011年第1期32卷 124-127页

作者：王春利廖进昆陈韬电子科技大学光电信息学院四川成都610054

分束器是光纤通信系统中光无源网络和光子集成回路的重要器件。1×2 MMI(multimode interferences)电光有机聚合物分束器是利用自成像效应设计的。分析了1×2 MMI的工作原理。利用有效折射率方法(effective index method,EIM)计算出1×2... 详细信息

分束器是光纤通信系统中光无源网络和光子集成回路的重要器件。1×2 MMI(multimode interferences)电光有机聚合物分束器是利用自成像效应设计的。分析了1×2 MMI的工作原理。利用有效折射率方法(effective index method,EIM)计算出1×2 MMI三维多模脊形波导的有效折射率分布。利用自成像效应的成像规律计算出成像位置并用导模传输分析法(guided-mode propagation analysis,MPA)对输出波导的光强进行模拟。分析表明:在波长为1.55μm的情况下,1×2 MMI的输出波导的光强在未加电极时可以实现预定分束比输出;加上电极之后,由于电光效应可调控有机聚合物波导折射率的改变,利用有限差分光束传播法模拟输出波导的分束比可在7.6 dB范围内可调。

关键词：电光有机聚合物分束器有效折射率法导模传输分析法分束比

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渐变型多模干涉耦合器的成像特性及应用研究

渐变型多模干涉耦合器的成像特性及应用研究

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作者：黄孙港浙江工业大学

学位级别：硕士

飞速发展的光通信技术极大地促进了集成光器件的研究、应用与发展。基于自映像效应的多模干涉（MultimodeInterference，MMI）耦合器，因其具有带宽宽、低插入损耗、偏振不敏感、大工艺容差以及易于规模化生产等优点，已在光通信网络中... 详细信息

飞速发展的光通信技术极大地促进了集成光器件的研究、应用与发展。基于自映像效应的多模干涉（MultimodeInterference，MMI）耦合器，因其具有带宽宽、低插入损耗、偏振不敏感、大工艺容差以及易于规模化生产等优点，已在光通信网络中获得了广泛应用。由于传统MMI耦合器的长度与其多模干涉区宽度的平方成正比关系，随着耦合器通道数的增加（即多模干涉区宽度的增加），MMI耦合器的尺寸就会成倍的增长。如何缩小MMI耦合器结构尺寸就成为了本领域研究者们日益关注的问题。目前已有一种有效减小传统MMI器件尺寸的方法被提出，即在多模干涉区引入taper结构（包括锥形、指数形或其他二次曲线形）。然而目前对taper结构MMI耦合器的研究只停留于对特定器件（比如功率分配器）的结构设计以及对其性能的模拟分析和优化，没有对taper结构MMI耦合器自映像的成像机理、成像规律做系统深入的理论分析。本文的研究目的在于：以MMI耦合器的自眏像原理为基础，采用等效折射率法(EIM)和导模传输分析法（MPA），探索锥形MMI耦合器的一般成像特性及叠加成像特性，进一步地，探索结构更加紧凑的指数型MMI耦合器的成像规律;最后设计出基于taper结构MMI耦合器的器件，以体现taper结构MMI耦合器的优越性。本文具有创新性意义的工作和成果主要集中在以下方面：1.针对taper结构MMI耦合器成像特性，本文采用等效折射率法和导模传输分析法对锥形MMI耦合器及指数型MMI耦合器的一般成像及叠加成像特性分别进行分析，发现成像特性与输入场位置、位置数、多模波导区宽度等参量密切相关，并且得到成像位置的横向、纵向的解析表达式，总结出它们的成像规律。2.利用有限差分光束传输法（FD-BPM）对taper结构MMI耦合器进行仿真，以验证理论分析的正确性。主要是对锥形MMI耦合器和指数型MMI耦合器进行仿真，得到的数据与成像特性的理论研究得到的结果基本符合。3.设计了基于taper结构MMI耦合器的光器件。设计本着简易化（simpler）、高速化(swifter)、小型化（smaller）、智能化（smarter）、节约化(savingenergyandcost)的5S思想，主要设计了指数型MMI耦合器一般成像特性的光纤到户（FTTH）用的单纤三向复用器（triplexer）。单纤三向复用器是由指数型MMI耦合器级联而成，其整体尺寸只有0.6cm,是目前已知的用MMI耦合器制作的结构最紧凑的单纤三向复用器。本文已在理论、数值模拟、器件设计等方面展开了比较系统的研究，为未来理论研究上的普适化发展，探讨出一般渐变型MMI耦合器的成像规律奠定了基础。另外，针对设计的基于指数型MMI耦合器的光器件，也拟在未来的工作中进行性能的实验验证及示范应用。

关键词：集成光路渐变型多模干涉耦合器导模传输分析法有限差分光束传输法单纤三向复用器

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阵列波导光栅中自由传播区模式有效折射率确定问题的研究

阵列波导光栅中自由传播区模式有效折射率确定问题的研究

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第十届全国光电技术学术交流会

作者：刘志明陈坤峰高业胜孙权社王恒飞史学舜吴斌简水生电子测试技术重点实验室中国电子科技集团公司第四十一研究所北京交通大学光波技术研究所

针对阵列波导光栅设计中自由传播区模式有效折射率的确定问题,提出了采用加权等效模式折射率作为自由传播区模式有效折射率的方法。基于三维全矢量束传播法对自由传播区光场进行了模式分析,在此基础上,结合导模传输分析法,推导给出了加... 详细信息

针对阵列波导光栅设计中自由传播区模式有效折射率的确定问题,提出了采用加权等效模式折射率作为自由传播区模式有效折射率的方法。基于三维全矢量束传播法对自由传播区光场进行了模式分析,在此基础上,结合导模传输分析法,推导给出了加权等效模式折射率的表达式。

关键词：有限元束传播法导模传输分析法阵列波导光栅

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