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弯曲波导研究进展及其应用

本文主要分析了弯曲波导损耗机理,包括传输损耗、辐射损耗、模式转换损耗。重点综述了设计低损耗弯曲波导的方法,包括波导材料、弯曲波导的曲线形状、波导种类、脊型波导的宽度、脊高、弯曲半  (本文共18页) 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

3D打印聚合物太赫兹弯曲光纤及光纤滤波器的研究

太赫兹(THz)辐射位于电磁波谱中的红外辐射与微波波段之间,太赫兹技术在传感、成像、以及通信等领域都具有重要应用。为了满足太赫兹系统高度集成化的要求,目前已有多种太赫兹波导结构设计已实现低损耗单模传输,但传统制备方法已经不能满足多样化的超精细微结构的要求,此外还缺少系统中所必须的改变传输方向的弯曲波导结构设计与实现。针对以上发展瓶颈,本文主要研究基于3D打印实现太赫兹聚合物微结构弯曲光纤和光纤光栅滤波器件,以期拓展太赫兹系统的实际应用。本论文首先简单介绍了太赫兹波导分类,并重点介绍了太赫兹聚合物波导的分类和制备方法,以及使用3D打印技术制备聚合物太赫兹器件的研究进展。然后分三部分分别阐述本论文的具体研究内容。首先,本论文对3D打印这种新型快速成型技术的原理进行介绍,并设计分辨率测定平板对本论文所使用的PolyJet类型3D打印机实际分辨率进行标定,对成型光敏树脂的太赫兹光谱特性进行测定,得到材料的折射率与吸收系数曲线,为之后的仿...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)
中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)

SOI集成光波导器件的基础研究

光电子器件的发展与应用推动着光通信系统的进步。SOI(Silicon-on-insulator)光波导技术同时具有优异的电学和光学性能,并且与成熟的硅基CMOS工艺完全兼容,是发展低成本的光子集成回路的重要趋势之一。光耦合器和可调式光衰减器都是密集波分复用(DWDM)光通信系统中必不可少的关键器件。本文围绕基于大截面SOI单模脊形光波导结构的弯曲波导、光耦合器和电光可调式光衰减器展开研制工作。SOI光波导采用脊形波导结构可以实现大截面尺寸的单模传输。采用有效折射率方法分析了SOI脊形光波导的模式特性,得到了与已报道的实验结果相吻合的单模条件。利用有限差分方法,获得了SOI脊形光波导和标准单模光纤之间模场失配损耗与波导几何结构参数的关系,为优化波导结构参数,最大限度地减少耦合损耗提供理论依据。在光子集成回路中。实现传输光场方向改变的波导弯曲是不可避免的。利用有限差分法光束传播法(FD-BPM)分析了曲线型SOI脊形弯曲波导和S型S...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
东南大学

硅基PLC型无源光子集成器件理论与关键技术研究

随着模分复用(MDM)技术的进展,对平面光波光路(PLC)型无源光子集成光路(PIC)器件性能的要求越来越高。硅基PIC器件以其成本低廉、与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容和稳定性高等优点占有重要地位。本文以硅上二氧化硅(SoS)和绝缘硅(SOI)无源PIC器件作为研究对象,深入分析影响器件性能的模式、传输以及关键元部件,提出、设计并研制PLC型无源PIC器件。第一章,首先综述了MDM技术研究进展,然后简要回顾了与MDM系统密切相关的PIC技术研究现状,总结了光波导分析方法研究进展,介绍了硅基光波导制备工艺和耦合技术,最后给出了全文工作目标与主要内容。第二章,发现并定义了单模脊波导中存在着另一类隐现叠加模(HS模)。采用等效折射率法(EIM)推导得出HS模的特征方程和模场分布函数。基于所建立的HS-EIM分析模型以及全矢量有限元法(FV-FEM)仿真模型分析并对比了单模SoS脊波导中HS模的特性,发现HS模是导致脊波导模...  (本文共173页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

光控相控阵光延时线的设计与测量

传统相控阵雷达由于受到孔径渡越时间的限制,只能在相对较窄的信号带宽下工作,不能实现宽带宽角度扫描,从而限制了相控阵雷达在复杂环境和高性能领域的应用。而光控相控阵雷达采用光电子技术,通过光实时延时的方法抵消孔径渡越时间的限制,使用光控波束形成网络实现相控阵雷达的波束形成与扫描,具有大的瞬时带宽、无波束斜视效应、低损耗、小尺寸、抗电磁干扰、探测距离远、等优点,成为相控阵雷达发展的一个重要方向。本论文主要围绕光控相控阵光实时延时线开展工作,进行了聚合物集成光波导延时线的优化设计、射频光纤传输特性分析以及光实时延时测量三方面的研究工作。首先介绍了相控阵天线波束扫描的基本理论,比较分析了实现光控相控阵的几种常见光控波束形成网络方案,给出了各自的优缺点。接下来,以课题组最新研发的光子聚合物PSQ-Ls为波导制各材料,结合波导制备工艺条件,采用波导仿真软件进行聚合物集成光波导延时线设计,重点研究了波导横截面尺寸、波导弯曲半径、相邻波导间距等参...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

电磁学中关于坐标变换的理论研究与实际应用

坐标变换的想法来源于一个愿望:随意控制电磁场。为了应用电磁学,我们必须使用材料去控制和引导电磁场。在宇宙万物中,宏观的电磁参数特性均可以采用如下最基本的物质本构关系来概括[1]:其中(?)、(?)、(?)和(?)称为介质的本构关系。如果我们能够控制本构关系,便能够控制介质,进而控制了电磁场。异向介质的研究和成熟使得控制电磁场的自由度大大提升。随着异向介质的发展,一个研究热点“隐身衣”的实现变为可能。异向介质的研究为“隐身衣”提供了新材料。而作为研究“隐身衣”的新的方法,坐标变换方法被适时提了出来并成为新的研究热点。坐标变换的思想是,将介质所在的空间当作是经过变换的坐标系中的空间,通过空间的变换关系来推断介质本构关系的变换,以获得所期望的电磁特性。通过坐标变换,电磁学术界成功的设计并通过实验实现了简化参数的“隐身衣”。在电磁学的其他领域,坐标变换方法因其强大、方便,已迅速被广泛借鉴并采用,并且取得了丰硕的研究成果。我的研究便是着眼...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>