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一种新型基于光子晶体异质结耦合波导的全光开关的设计 被引量：4
1
作者 缪路平 徐旭明 +1 位作者 杨春云 叶涛 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期369-374,共6页
基于电磁波在光子晶体耦合波导中的传输特性,建立了一个光开关模型。利用耦合模理论、平面波展开法,计算耦合介电柱不同折射率时的耦合长度。以有限时域差分法为研究工具,分析介电柱折射率为3和3.4时光波的输出状况,以及两种异质结构位... 基于电磁波在光子晶体耦合波导中的传输特性,建立了一个光开关模型。利用耦合模理论、平面波展开法,计算耦合介电柱不同折射率时的耦合长度。以有限时域差分法为研究工具,分析介电柱折射率为3和3.4时光波的输出状况,以及两种异质结构位置分布对光开关功能的影响。结果表明介电柱折射率为3.4时改变光开关的功能,而异质结构位置分布不改变光开关的功能。利用此特性可以在光开关的设计中有更多灵活性。 展开更多
关键词 光通信 光子晶体 光开关 耦合波导 异质结
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全屏蔽共面耦合波导的准静态分析 被引量：1
2
作者 周希朗 王曙 段炼 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期36-39,共4页
采用保角变换技术对全屏蔽共面耦合波导的传输特性进行了分析，导出了全屏蔽共面耦合波导奇偶模特性阻抗的简明公式，提供了该结构的计算数据和曲线．数值结果表明，这种分析方法是正确的．
关键词 共面耦合波导 保角变换 传输特性 微波集成电路
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光子晶体耦合波导实现光开关效应的研究 被引量：1
3
作者 黎根 刘正东 +1 位作者 赵顺才 郑军 《光学与光电技术》 2011年第2期68-72,共5页
提出了一种基于光子晶体耦合波导实现光开关效应的方法:将线缺陷引入二维光子晶体以形成两平行的邻近波导,两邻近波导及其中间的两排介质柱构成了光开关模型耦合区;利用平面波展开法计算了不同介质填充率情况下的色散特性。结果发现:减... 提出了一种基于光子晶体耦合波导实现光开关效应的方法:将线缺陷引入二维光子晶体以形成两平行的邻近波导,两邻近波导及其中间的两排介质柱构成了光开关模型耦合区;利用平面波展开法计算了不同介质填充率情况下的色散特性。结果发现:减小介质填充率可以实现波导耦合长度的减小;分段调整中间介质柱的填充率和选择不同的耦合搭配长度,定向耦合器内的光波可以与任意分段介质进行独立、互不相干地耦合,光信号可以在两耦合波导中进行受控地、不间断地交替传输,从而实现了光信号沿两不同端口受控输出的开关效应。 展开更多
关键词 光计算 光开关 有限时域差分法 定向耦合器 光子晶体耦合波导
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光在近耦合波导结构中的传输性质分析
4
作者 张蓉竹 杨春林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第0Z2期363-367,共5页
从理论上讨论了光在两根相互耦合的波导中传播的性质，通过束传播法从数值模拟上对光在两根及三根相互耦合的波导中传播的特性进行了分析。得出光在两种近耦合波导结构中传输具有的特性分析结果。
关键词 光波导 近耦合波导 波导结构 传输特性 数值模拟 麦克斯韦方程组 光场分布 束传播法
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球面腔镜对孔耦合波导自由电子激光振荡器的影响
5
作者 王元璋 《计算物理》 CSCD 北大核心 2002年第1期34-36,共3页
平面波导约束的自由电子激光振荡器两端的腔镜由柱面镜改换为球面镜 .利用分析估计和数值模拟方法说明对所考虑的模型问题 。
关键词 自由电子激光振荡器 球面腔镜 平面波导约束 孔耦合波导
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二维光子晶体对耦合波导激光器侧模的调制研究 被引量：4
6
作者 晏新宇 陈微 +5 位作者 张建心 王宇飞 江斌 付非亚 齐爱谊 郑婉华 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期765-768,780,共5页
利用光子晶体的自准直效应来调制耦合波导激光器的侧模,并用时域有限差分(FDTD)方法对五通道和九通道耦合波导激光器进行仿真,成功改变了模式的传播方向,使得相邻光场之间的相位差从π变为零。在两种耦合波导结构中分别获得了远场发散角... 利用光子晶体的自准直效应来调制耦合波导激光器的侧模,并用时域有限差分(FDTD)方法对五通道和九通道耦合波导激光器进行仿真,成功改变了模式的传播方向,使得相邻光场之间的相位差从π变为零。在两种耦合波导结构中分别获得了远场发散角为12°和7°的单峰,既兼顾了激光器的稳定性,又得到了高质量的光束。 展开更多
关键词 光子晶体 自准直 耦合波导激光器 同相模式 失相模式
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三芯耦合波导中暗态的研究 被引量：2
7
作者 倪程鹏 周桥梁 王文峰 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期202-207,共6页
Silberberg等利用三芯耦合光波导的暗态现象,实验研究了非线性对相干布居囚禁量子效应的影响.然而,对该三芯耦合波导中的非线性传输特征数值计算的研究表明,相干布居囚禁与光波导的非线性自囚禁两种效应都可以导致波导中暗态的产生,当... Silberberg等利用三芯耦合光波导的暗态现象,实验研究了非线性对相干布居囚禁量子效应的影响.然而,对该三芯耦合波导中的非线性传输特征数值计算的研究表明,相干布居囚禁与光波导的非线性自囚禁两种效应都可以导致波导中暗态的产生,当两种效应同时作用时,则导致暗态现象的破坏.因此,仅从暗态的变化研究非线性对相干布居囚禁的影响是不完备的.在相干布居囚禁的理想条件下,非线性影响暗态的阈值功率趋于无穷大,这意味着理想相干布居囚禁量子效应不受限于系统的非线性效应. 展开更多
关键词 非线性光学 暗态 数值模拟 三芯耦合波导 相干布居囚禁 自囚禁
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实现暗态的三芯耦合波导设计及其非线性脉冲传输特征
8
作者 琚兰兰 王文峰 《光学与光电技术》 2011年第3期44-47,共4页
暗态效应被广泛应用于量子信息处理。通过纤芯结构的设计,在三芯耦合波导中实现了该量子效应,并数值研究了非线性对暗态的影响。研究发现,在几个耦合长度内,当波导1中的输入为归一化功率等于1的低能量光脉冲时,波导2与3中没有光传输;当... 暗态效应被广泛应用于量子信息处理。通过纤芯结构的设计,在三芯耦合波导中实现了该量子效应,并数值研究了非线性对暗态的影响。研究发现,在几个耦合长度内,当波导1中的输入为归一化功率等于1的低能量光脉冲时,波导2与3中没有光传输;当入射光的归一化功率增大到1 000时,波导2与3中依然没有明显光传输,且对比度超过4个数量级。然而,后者的非线性效应已很显著。计算分析表明,非线性效应本身即可在三芯耦合波导中产生暗态效应,实验观测到的暗态消失不能归结于"非线性对暗态成立条件的破坏",更不能从暗态的变化来定量研究非线性对暗态的影响。 展开更多
关键词 暗态 非线性 耦合波导 脉冲传输 量子信息
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非线性定向耦合波导的开关特性
9
作者 赵东升 《量子电子学报》 CAS CSCD 1992年第1期83-83,共1页
全光信号处理器件是当今非线性集成光学领域中的热门课题,国际上已经提出和开发出多种可行的全光信号处理器件,非线性定向耦合波导是八十年代后期发展起来的一种,被用作全光门,脉冲压缩器,甄别器和小信号放大器等。特别有趣的是用它作... 全光信号处理器件是当今非线性集成光学领域中的热门课题,国际上已经提出和开发出多种可行的全光信号处理器件,非线性定向耦合波导是八十年代后期发展起来的一种,被用作全光门,脉冲压缩器,甄别器和小信号放大器等。特别有趣的是用它作超快速开关。通过控制入射波的强度或位相,可以控制输出端两波导的强度分配,从而起到开关的作用。 展开更多
关键词 耦合波导 开关特性 性定向 全光信号处理 小信号放大器 非线性集成 双波导结构 功率分配 输出端 波的强度
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双波长半导体激光器Y形耦合波导模拟研究
10
作者 王梦鹤 《电子测试》 2017年第2期54-55,共2页
提出了一种双DBR半导体激光器结构,该结构包括布拉格光栅、脊形波导、Y形波导、锥形放大器等部分,目标是实现半导体激光器双波长高功率、高光束质量的近红外激射。本文使用Rsoft Beam PROP模拟分析了Y形耦合波导的分叉角度对光传输的影... 提出了一种双DBR半导体激光器结构,该结构包括布拉格光栅、脊形波导、Y形波导、锥形放大器等部分,目标是实现半导体激光器双波长高功率、高光束质量的近红外激射。本文使用Rsoft Beam PROP模拟分析了Y形耦合波导的分叉角度对光传输的影响,确保双DBR脊形波导发射出的单模激光不互相干涉,使双波长单模激光在其中传输损耗最小。 展开更多
关键词 半导体激光器 双波长 Y形耦合波导 传输损耗 光束传播法
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基于MoS_(2)薄膜耦合波导的高品质因数传感特性研究
11
作者 陈颖 王建坤 +3 位作者 丁志欣 李美洁 赵蒙 赵国廷 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期186-194,共9页
在波导耦合表面等离子体共振传感器结构中引入MoS_(2)材料,提出了一种全介质MoS_(2)薄膜混合耦合波导结构传感器,该结构使得低品质因数(FOM)波导中产生了频域较宽的宽共振,而高FOM波导中产生了频域较窄的窄共振,实现了双波导耦合,进而... 在波导耦合表面等离子体共振传感器结构中引入MoS_(2)材料,提出了一种全介质MoS_(2)薄膜混合耦合波导结构传感器,该结构使得低品质因数(FOM)波导中产生了频域较宽的宽共振,而高FOM波导中产生了频域较窄的窄共振,实现了双波导耦合,进而产生了Fano共振。对传感结构进行了数值模拟与分析研究,探究了MoS_(2)层数及各结构参数对传感性能的影响,并依据其影响将两波导厚度、相邻两层介质材料厚度、MoS_(2)层数作为输入参数,将FOM值作为输出参数,建立了基于深度极限学习机的优化算法。利用优化算法对权值参数进行优化,对比不同优化算法对光谱的优化能力,最终得到了GWO-DELM预测模型。结果表明,Fano形状可以通过改变结构参数进行动态调控。在最佳条件下,经过优化算法优化后的Fano共振的FOM值高达50000。 展开更多
关键词 传感器 Fano共振 MoS_(2)薄膜 双波导耦合 GWO-DELM
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一种基于多模干涉波导的超低尺寸波分复用器
12
作者 董锦晓 刘世平 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1172-1176,共5页
波分复用/解复用器作为数据传输的核心器件,广泛应用于片上光互联网络中,其中最重要的指标就是器件的尺寸,插入损耗和串扰大小,为解决传统硅基阵列波导光栅尺寸较大,阵列波导光栅光强不均的问题,我们提出了一种基于绝缘体上硅(SOI)的环... 波分复用/解复用器作为数据传输的核心器件,广泛应用于片上光互联网络中,其中最重要的指标就是器件的尺寸,插入损耗和串扰大小,为解决传统硅基阵列波导光栅尺寸较大,阵列波导光栅光强不均的问题,我们提出了一种基于绝缘体上硅(SOI)的环形反射器辅助多模干涉波导的四通道波分复用器,可以实现不同通道的波长分离。其核心尺寸仅为10μm×34μm,最小相邻通道串扰为-14.42 dB。 展开更多
关键词 硅光子学 波分复用器 多模干涉耦合波导 串扰 集成光学器件
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基于光子晶体耦合波导的宽带慢光研究 被引量：13
13
作者 张伟 王智勇 +2 位作者 王文超 杨辉 邱琪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期162-166,共5页
提出了在完整三角晶格光子晶体中引入两线缺陷构成的耦合型波导结构。通过分析谱带形对不同结构参数的依赖关系,在最优化的光子晶体耦合波导中,找到了一种独特的、群速近似为零的谱带。通过对波导宽度的啁啾实现了不同频率光的色散补偿... 提出了在完整三角晶格光子晶体中引入两线缺陷构成的耦合型波导结构。通过分析谱带形对不同结构参数的依赖关系,在最优化的光子晶体耦合波导中,找到了一种独特的、群速近似为零的谱带。通过对波导宽度的啁啾实现了不同频率光的色散补偿,最终得到了带宽为13.24nm、平均群折射率为28的宽带理想慢光,并进一步采用二维时域有限差分(FDTD)算法进行了验证。数值分析结果表明,高斯脉冲在耦合波导中传输后的相对时域展宽低于10%。 展开更多
关键词 集成光学 光子晶体 耦合波导 色散补偿 慢光
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光子晶体异质结耦合波导光开关 被引量：23
14
作者 黎磊 刘桂强 陈元浩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期216-222,共7页
以二维三角晶格光子晶体为研究对象,在该光子晶体中引入两行平行的单模线缺陷波导,以一行耦合介质柱为间距,通过调节部分耦合介质柱的折射率,构筑了光子晶体异质结耦合波导光开关结构。利用平面波展开法和定向耦合原理计算了在不同入射... 以二维三角晶格光子晶体为研究对象,在该光子晶体中引入两行平行的单模线缺陷波导,以一行耦合介质柱为间距,通过调节部分耦合介质柱的折射率,构筑了光子晶体异质结耦合波导光开关结构。利用平面波展开法和定向耦合原理计算了在不同入射光频率下,缺陷波导间耦合介质柱的折射率不同时的耦合长度,确定了合适的光子晶体异质结耦合波导光开关的结构参数。利用时域有限差分法研究了该光开关中耦合介质柱的折射率变化及异质结构介质柱的位置分布对光信号输出路径的影响。结果表明,通过改变该结构中耦合介质柱的折射率可以改变光的输出路径,可实现光的开关行为。并且异质结构介质柱位置的随机分布对该光开关的影响不大,有助于光子晶体新型滤波器、定向耦合器、波分复用器以及光开关等光子器件的研究。 展开更多
关键词 光学器件 光子晶体 异质结 耦合波导 光开关
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并联谐振腔光子晶体单通道侧面耦合波导 被引量：9
15
作者 崔乃迪 梁静秋 +1 位作者 梁中翥 王维彪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期287-293,共7页
分析了多光子晶体谐振腔的并联耦合模理论,并根据该理论设计了单通道光子晶体侧面耦合波导以实现光子晶体器件与光源间的高效耦合。理论研究表明并联谐振腔的耦合效率与谐振腔数量、间距以及品质因子相关。经优化耦合面积和耦合效率,最... 分析了多光子晶体谐振腔的并联耦合模理论,并根据该理论设计了单通道光子晶体侧面耦合波导以实现光子晶体器件与光源间的高效耦合。理论研究表明并联谐振腔的耦合效率与谐振腔数量、间距以及品质因子相关。经优化耦合面积和耦合效率,最终选择了5个谐振腔并联作为单通道侧面耦合波导的耦合部分。通过设置谐振腔间距改变其对称性,从而实现侧面耦合波导的单通道传播。在1.55μm工作波长下,单通道侧面耦合波导的耦合效率可达94.49%。 展开更多
关键词 光学器件 耦合模理论 光子晶体 侧面耦合波导
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圆弓形散射元构建的耦合波导的慢光特性研究 被引量：5
16
作者 万勇 韩文娟 +3 位作者 贾明辉 云茂金 郭月 孙蕾 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期136-144,共9页
选取高品质因数的圆弓形散射元微腔构建耦合波导,通过改变散射元参数和耦合腔散射元平移等方法,得出光子晶体耦合腔波导结构的慢光变化规律,并实现很好平带下的极高群折射率。模拟结果显示,不同微腔个数的耦合波导,通过调整短轴/长轴之... 选取高品质因数的圆弓形散射元微腔构建耦合波导,通过改变散射元参数和耦合腔散射元平移等方法,得出光子晶体耦合腔波导结构的慢光变化规律,并实现很好平带下的极高群折射率。模拟结果显示,不同微腔个数的耦合波导,通过调整短轴/长轴之比和散射元平移等方式,不仅可以获得各种平带慢光曲线,还可以获得群折射率从4.10×104到1.35×105的超低慢光结构。 展开更多
关键词 集成光学 圆弓形 散射元 慢光 耦合波导 光子晶体
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推广的Tschebyshev多项式及其在解强耦合波导方程中的应用 被引量：2
17
作者 郭奇志 谭维翰 孟义朝 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期3092-3097,共6页
推广了Tschebyshev多项式 ,对推广的Tschebyshev多项式的性质作了分析 ;并应用于求解 (N+1)× (N+1) 强耦合环形波导耦合器方程 ,得出解析解 .具体计算了 5× 5环形定向耦合器的解 ,并对弱耦合与强耦合的关系进行了详细分析 .
关键词 Tschebyshev多项式 强耦合波导耦合器 光波导 波导耦合方程 耦合解
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利用耦合波导列提高光子晶体波导辐射 被引量：2
18
作者 王琼 崔一平 +2 位作者 闫长春 张玲玲 张家雨 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期1020-1024,共5页
将耦合波导列应用于光子晶体单模波导,提出一种提高光辐射的光子晶体结构.基于时域有限差分方法的理论研究表明,当将耦合波导列附加到单模光子晶体波导出口端的适当位置,使出射光分成若干强弱不一的光束,这些光束在传播空间通过干涉形... 将耦合波导列应用于光子晶体单模波导,提出一种提高光辐射的光子晶体结构.基于时域有限差分方法的理论研究表明,当将耦合波导列附加到单模光子晶体波导出口端的适当位置,使出射光分成若干强弱不一的光束,这些光束在传播空间通过干涉形成一定程度的汇聚,大大提高了光子晶体波导在水平方向的光辐射效率.另外,当耦合波导列的行数大于某固定值(2N=8)时,辐射质量基本保持不变,由此可获得最紧凑的器件结构.这种类型光子晶体在近场光学和集成光学等诸多方面有潜在的应用价值. 展开更多
关键词 光子晶体波导 光辐射 波导列 耦合波导
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一种计算波导耦合缝隙有源阻抗的方法 被引量：1
19
作者 丁宏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期852-855,共4页
针对耦合波导缝隙馈电时波导内电磁场复杂且不利于工程应用的问题,提出一种耦合波导缝隙有源阻抗计算方法.根据耦合波导端口处S矩阵与端口处输入阻抗矩阵的关系建立关于耦合波导缝隙有源阻抗方程,且采用牛顿法求解此非线性高阶分式方程... 针对耦合波导缝隙馈电时波导内电磁场复杂且不利于工程应用的问题,提出一种耦合波导缝隙有源阻抗计算方法.根据耦合波导端口处S矩阵与端口处输入阻抗矩阵的关系建立关于耦合波导缝隙有源阻抗方程,且采用牛顿法求解此非线性高阶分式方程,得到计及缝隙间互耦的耦合波导缝隙有源阻抗值.通过提取HFSS软件中耦合缝隙馈电的裂缝天线S矩阵进行仿真计算,结果表明该计算耦合缝隙有源阻抗的方法是有效的且适合大型裂缝天线耦合裂缝设计. 展开更多
关键词 耦合波导缝隙 有源阻抗 S矩阵 输入阻抗
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声表面波波导耦合双模谐振窄带滤波器 被引量：5
20
作者 邓盛刚 刘家本 +2 位作者 李利平 刘晋 彭建学 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 1994年第5期5-11,共7页
本文利用集总参数等效电路模型计算了声表面波波导耦合双模谐振窄带滤波器的频率响应。讨论了谐振器各设计参量对滤波器性能的影响。在Ｘ－１１２°ＹＬｉＴａＯ＿３基片上实验制作了中心频率１１４ＭＨｚ左右，Δｆ＿（－３ｄＢ）... 本文利用集总参数等效电路模型计算了声表面波波导耦合双模谐振窄带滤波器的频率响应。讨论了谐振器各设计参量对滤波器性能的影响。在Ｘ－１１２°ＹＬｉＴａＯ＿３基片上实验制作了中心频率１１４ＭＨｚ左右，Δｆ＿（－３ｄＢ）分别为７０ｋＨｚ和４０ｋＨｚ的二极和四极窄带滤波器。对二极滤波器，阻带抑制小于一３０ｄＢ；对四极滤波器，阻带抑制小于一５０ｄＢ；匹配后插损３ｄＢ。理论计算与实验结果一致。 展开更多
关键词 波导耦合 谐振滤波器 声表面波 谐振器
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