检索结果-内蒙古大学图书馆

激光技术 2003年第5期27卷 411-414页

作者：周愚巫柳刘永智张晓霞电子科技大学光电信息学院成都610054

利用声表面波共线声光效应的衍射光栅可使波导中导模向泄漏模转换 ,此现象在光通信在线解复用系统具有潜在应用前景。利用耦合模理论求解这一过程 ,模式转换效率可以化作声波频率、声光作用长度、波导厚度和声波功率密度的函数 ,利用数... 详细信息

利用声表面波共线声光效应的衍射光栅可使波导中导模向泄漏模转换 ,此现象在光通信在线解复用系统具有潜在应用前景。利用耦合模理论求解这一过程 ,模式转换效率可以化作声波频率、声光作用长度、波导厚度和声波功率密度的函数 ,利用数值计算得出结果并给出其关系。由数值计算结果可知 ,x切质子交换铌酸锂波导模式转换效率最大 ,适当选择波导长度和声驱动功率密度 ,其TE0 →TMυ 转换效率可达 90 %以上。

关键词：共线声光效应模式转换效率耦合模理论质子交换铌酸锂波导

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共线声光效应中模式转换效率的理论分析

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电子科技大学学报 2003年第3期32卷 331-333页

作者：周愚巫柳刘永智电子科技大学宽带光纤传输与通信系统技术国家重点实验室成都610054

利用多层结构声表面波的精确模型对决定衍射光栅常数的声表面波传播特性进行了研究,其衍射光栅可使波导中导模向漏模转换,这一现象可用耦合模理论解释。模式转换效率可化作声波频率、声光作用长度、波导厚度和声波功率密度的函数,并利... 详细信息

利用多层结构声表面波的精确模型对决定衍射光栅常数的声表面波传播特性进行了研究,其衍射光栅可使波导中导模向漏模转换,这一现象可用耦合模理论解释。模式转换效率可化作声波频率、声光作用长度、波导厚度和声波功率密度的函数,并利用数值计算得出结果。

关键词：共线声光效应模式转换效率耦合模理论

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具有改进的模式转换效率的切换式降压电源供应器及控制方法

具有改进的模式转换效率的切换式降压电源供应器及控制方法

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作者：冯介民曾国隆黄建荣詹玮豪中国台湾新竹县竹北市

本发明提出一种具有改进的模式转换效率的切换式降压电源供应器及其控制方法。所述方法包含以下步骤：提供一个切换式电源供应器，该切换式电源供应器包括一输出驱动级，以将一输入电压转换为一输出电压，此输出驱动级于定频模式时受控... 详细信息

标准号: CN101674013B

本发明提出一种具有改进的模式转换效率的切换式降压电源供应器及其控制方法。所述方法包含以下步骤：提供一个切换式电源供应器，该切换式电源供应器包括一输出驱动级，以将一输入电压转换为一输出电压，此输出驱动级于定频模式时受控于一第一脉宽调变讯号，于跳频模式时受控于一第一电压讯号，其中该第一脉宽调变讯号根据该第一电压讯号而产生；以及于跳频模式转换至定频模式时提供一第二电压作为第一电压的起始点，此第二电压接近定频模式下的第一电压的目标值。

关键词：电压定频切换式电源供应器脉宽调变讯号电压讯号驱动级受控跳频模式转换效率电压转换降压电源模式转换输出电压目标值起始点

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斜向场双层波导中导波光模式转换和衍射效率

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光电子．激光 2001年第8期12卷 806-809页

作者：司新文张文康刘公强上海交通大学闵行区应用物理系上海200240

本文研究了斜向场下双层磁光薄膜波导中导波光与静磁正向体波之间的相互作用。在静磁波频率为 1.9～ 3.4GHz的范围内 ,计算了不同磁场倾角下导波光的衍射效率和模式转换效率。结果表明 ,在相匹配条件下 ,通过改变磁场倾角、微带线的宽... 详细信息

本文研究了斜向场下双层磁光薄膜波导中导波光与静磁正向体波之间的相互作用。在静磁波频率为 1.9～ 3.4GHz的范围内 ,计算了不同磁场倾角下导波光的衍射效率和模式转换效率。结果表明 ,在相匹配条件下 ,通过改变磁场倾角、微带线的宽度和孔径 ,可以使导波光的衍射效率得到较大的提高。斜向场下使用 YIG材料制成的双层波导与单层波导相比。

关键词：斜向场双层波导静磁体波导波光衍射效率模式转换效率

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基于单模光纤的可调谐声光滤波器

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中国激光 2001年第6期28卷 541-544页

作者：厉群刘小明李佟彭江得周炳琨清华大学电子工程系北京100084

从模式转换效率、带宽和波长调谐范围等角度分析了普通单模光纤中声光模式转换的性质 ,并在实验上实现了插入损耗小于 0 1dB ,带宽小于 1nm ,调谐范围大于 30nm的光纤声光滤波器。

关键词：声光滤波器单模光纤模式转换效率带宽波长调谐范围可调谐

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集成光学声光可调谐光谱仪的特性分析

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光学学报 2004年第2期24卷 195-198页

作者：胡鸿璋张梅肖立峰天津大学理学院应用物理系天津300072

提出了一种以集成光学声光可调谐滤波器作为分光元件的新型光谱仪 ,并详细介绍了这种光谱仪的具体特性。通过对这种光谱仪的特征方程、点扩展函数以及色散本领的详细分析 ,指出该光谱仪的分辨本领与器件的声光作用长度成正比 ,也与它的... 详细信息

提出了一种以集成光学声光可调谐滤波器作为分光元件的新型光谱仪 ,并详细介绍了这种光谱仪的具体特性。通过对这种光谱仪的特征方程、点扩展函数以及色散本领的详细分析 ,指出该光谱仪的分辨本领与器件的声光作用长度成正比 ,也与它的级联级数的平方根成正比。因此增加器件的声光作用长度比增加它的级联级数能更有效地提高光谱分辨率。另外还指出 ,准共线声光耦合是抑制侧瓣、提高分辨本领的有效途径。测试表明 ,当声光相互作用长度L =2 5mm ,声波导和光波导的夹角θ=0 .4 2°时 ,在中心频率 174MHz附近可获得带宽 1.4 4nm ,一级侧瓣 - 13.2dB ,模式转换效率大于 99%的结果。

关键词：集成光学声光可调谐滤波器光谱仪声光耦合波导光学光谱分辨率声光耦合模式转换效率

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磁损耗薄膜波导中静磁波与导波光的相互作用

磁损耗薄膜波导中静磁波与导波光的相互作用

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作者：张文康上海交通大学

学位级别：博士

全文共分为五章,这里谨将具体的研究结果概要叙述如下:第一章回顾了静磁波理论和器件以及静磁波与导波光相互作用理论和器件的研究现状,并指出了需要进一步研究的问题.第二章研究了单层Bi-YIG薄膜波导中静磁体波的激发和传播特征,并考... 详细信息

全文共分为五章,这里谨将具体的研究结果概要叙述如下:第一章回顾了静磁波理论和器件以及静磁波与导波光相互作用理论和器件的研究现状,并指出了需要进一步研究的问题.第二章研究了单层Bi-YIG薄膜波导中静磁体波的激发和传播特征,并考虑了两种配置,即正向体波和后向体波配置以及正向体波和表面波配置.该文首次研究了感生单轴各向异性对静磁体波群延迟、辐射阻抗和插入损耗的影响.第三章研究了单层磁性薄膜波导中静磁体波与导波光的非共线相互作用.第四章在考虑磁损耗的情况下,对双磁性层波导中的静磁后向体波的激发特征(辐射阻抗、耦合损耗)和传播特征(色散、传播损耗)进行了系统的研究,重点分析了波导结构参数(两个磁性层厚度和间隔层厚度)对静磁后向体波的传播常数、衰减常数、辐射阻抗和插入损耗的影响.计算结果表明,在双层结构中,具有较大厚度的磁性层对传播常数和衰减常数的影响较大,通过适当选择两个磁性层的厚度和间隔层厚度,色散和衰减常数能显著地降低.第五章研究了双层磁性薄膜波导中静磁后向体波与导波光的非共线相互作用.

关键词：磁光效应磁光带宽静磁波导波光模式转换效率磁性薄膜

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沟槽型多芯少模光纤和模式转换器的设计制备及性能研究

沟槽型多芯少模光纤和模式转换器的设计制备及性能研究

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作者：李增辉燕山大学

学位级别：博士

随着云服务、大数据以及6G时代的到来,现有通信技术的容量已逼近其非线性香农极限,不能满足未来大容量通信系统的需求,迫切需要发展可承载更大容量的新型光纤通信技术。基于空分/模分复用原理的多芯少模光纤是目前最有希望解决容量危机... 详细信息

随着云服务、大数据以及6G时代的到来,现有通信技术的容量已逼近其非线性香农极限,不能满足未来大容量通信系统的需求,迫切需要发展可承载更大容量的新型光纤通信技术。基于空分/模分复用原理的多芯少模光纤是目前最有希望解决容量危机的方法之一,然而在获得大容量的同时芯间和模间串扰极大地限制着多芯少模光纤的实用性,因此抑制串扰是亟待解决的科学和技术难题;对于研制相应的模式转换器,提高模式转换效率和降低插损是器件实用化的关键。本文以模式耦合理论和功率耦合理论为基础,提出了四种不同结构的多芯少模光纤并对其串扰等性能进行分析,成功制备了一种大容量低串扰多芯少模光纤;在深入分析模式转换原理的基础上,利用两种少模光纤采用两种方法分别制备了四种类型的模式转换器,探究了影响转换效率和插损的因素;进一步利用制备的模式转换器和空分复用器构建测试系统对多芯少模光纤展开了测试和性能分析。论文的主要内容如下: 首先,基于空气与石英玻璃之间的高折射率差,提出了利用气孔与沟槽组合结构抑制串扰的思路。设计了一种具有气孔阵列和沟槽结构的异质6芯2-LP模光纤,基于有限元法研究了光纤结构参数与串扰和其它性能的关系,并在光通信C+L波段内实现了低串扰和低损耗;为了进一步提升光纤容量,设计了一种具有空气沟槽和V形折射率纤芯的13芯4-LP模光纤,这种结构在扩充传输容量的同时达到了降低芯间和模间串扰的目的。进一步分析表明,气孔阵列和空气沟槽结构能够有效地减少模场能量交叠,从而有效地降低多芯光纤的芯间串扰。但是气孔结构在拉丝过程中不易保持、容易变形或塌陷,在光纤制备方面存在较大难度和不稳定性。其次,为了同时兼顾低串扰、大容量和制造稳定性等综合性能,提出了两种全固型沟槽辅助13芯5-LP模光纤,数值模拟并分析了两种沟槽结构对多芯少模光纤串扰、模式截止及其它性能的影响。双沟槽+高折射率纤芯结构使得13芯光纤在保持低串扰情况下稳定传输5个LP模,该光纤在C波段实现了小于-34.47 dB/100 km的芯间串扰,同时可保持小于1.1 W-1·km-1的低非线性;考虑到预制棒掺杂浓度对光纤拉制时力热性能的影响,创造性地提出了一种渐变折射率芯+阶梯式沟槽结构,通过数值模拟和优化使得13芯光纤实现了低串扰和高密度传输,5个LP模在C+L波段实现了小于-30 dB/100 km的芯间串扰,相对纤芯复用因子高达75.17,实现了高密度复用。渐变折射率芯+阶梯式沟槽结构具有较好的力热性能,在光纤软化拉丝的过程中能够有效释放应力而易于在目前实验条件下进行制备。再次,模式转换器是多芯少模光纤接入传输系统的一个关键器件。针对目前模式转换器转换效率低、插损高等问题,基于模式耦合理论和光束传播法设计基于少模光纤的模式转换器。利用沟槽5-LP模光纤和无沟槽6-LP模光纤分别采用熔融拉锥法和抛磨对接法制作了4种模式转换器,从理论和实验角度分析发现,无沟槽结构的少模光纤更容易获得较高的模式转换效率,其原因是沟槽结构的存在会限制模式之间的耦合和能量转移,导致器件转换效率低。其中,利用无沟槽6-LP模光纤制作的模式转换器转换效率最高可达94%,插损小于0.8 dB,输出模斑清晰标准,有望用于模式复用。最后,采用打孔法制备光纤母棒、等离子体气相沉积法制备光纤芯棒,根据设计的光纤结构成功制备了具有渐变折射率芯+阶梯式沟槽的13芯5-LP模光纤。利用自制的模式转换器和空分复用器搭建实验平台测试了 13芯5-LP模光纤的性能,并详细分析了多芯光纤芯间串扰的分布规律。研究发现,由于实验制备误差和外层纤芯的变形,芯间串扰与每个纤芯的实际结构参数关系密切,功率输入芯决定了芯间串扰的大小。测试结果表明,13芯5-LP模光纤的所有纤芯5个模式的传输损耗均小于0.5 dB/km,所有纤芯基模的芯间串扰均小于-30 dB/100 km,具有低损耗和低串扰的特性,可用于高速大容量传输系统。

关键词：多芯少模光纤芯间/模间串扰传输损耗模式转换器模式转换效率

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基于MMI的新型光器件的研究

基于MMI的新型光器件的研究

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作者：张道琳北京邮电大学

学位级别：硕士

随着人们对信息传输带宽需求的不断增加,当前时间、频率、偏振、多进制调制和多光纤等维度的利用已接近极限,空间作为光通信中一个没有被利用的维度,增加并充分利用空间维度是进一步提高光通信容量的有效手段。模分复用作为空分复用的... 详细信息

随着人们对信息传输带宽需求的不断增加,当前时间、频率、偏振、多进制调制和多光纤等维度的利用已接近极限,空间作为光通信中一个没有被利用的维度,增加并充分利用空间维度是进一步提高光通信容量的有效手段。模分复用作为空分复用的重要组成部分,可以大大增加单根光纤的传输容量,是大幅增加光纤通信信道容量的最有前景的方法之一。而模式转换模块作为模分复用光纤通信系统的基本组成部分,是实现模分复用的必需首先研究的基本问题,也是当前实现模分复用的一个难点技术。其中,硅基集成模式转换器件以其灵活性好、插入损耗低、空间体积小和易于大规模集成的优势而备受瞩目,但其带宽和制造容差有待于进一步改善。因而,本论文拟解决目前实现模式转换存在的制造容差、灵活度、带宽以及可扩展的模式数有限的问题。论文致力于基于MMI的新型光器件的研究,主要研究MMI在模式转换领域的应用,主要研究内容及创新工作如下:1.理论研究和仿真分析了基于硅基定向耦合器的模式转换器。其基本原理是利用波导宽度不同,支持的模式不同,模式的有效折射率也不同。通过合理设计定向耦合器耦合区波导宽度和耦合区长度,分别实现了基模到一阶模、二阶模、三阶模的模式转换。另外,还探讨了弯曲波导长度对耦合长度的影响。2.首次提出一种全新的基于耦合器和相移器的模式转换器件。该器件利用高阶模的电场相邻两个峰值的相位差总是相差π的原理,基模光经过耦合器分光后,通过相移器调节,使相邻波导的模场相位差为π,再经过连接波导输入到适合宽度的波导中,产生对应的高阶模。为了得到宽带宽、大制造容差的模式转换器件,耦合器选取MMI,相移器选取蝶形相移器。在此基础上,设计了一种基于MMI和相移器一阶模模式转换器和两种基于MMI和相移器二阶模模式转换器并进行了模式转换效率、带宽和制造容差特性分析。仿真结果表明,三种器件均有着良好的带宽和制造容差特性,对于小尺寸的器件(整个器件长度在100μm左右),模式转换效率可以达到83%,最高可达89%,器件可以在整个C波段工作,损耗最小可达0.05dB。选择其中的一种二阶模模式转换结构流片制作,进行实验测试,在输出端观察到输出二阶模,实验验证了基于耦合器和相移器的模式转换器件可以实现基模到高级模的转换。基于此原理设计的器件能有效地解决目前实现模式转换存在的制造容差、灵活度、带宽以及可扩展的模式数有限的问题,在未来的实际应用中具有巨大的潜力。3.首次探索了边界对于MMI光场分布的影响。首先,理论推导了MMI器件的自映像原理,介绍了 MMI的性能指标。在此基础上,探讨边界对于MMI光场分布的影响,尤其是当MMI的边界改变周期和光在波导中的传播常数呈一定的倍数关系时;重点仿真了具有sin形状边界的MMI的电场分布情况。通过仿真验证了边界形状改变会对多模干涉区域产生影响。

关键词：模分复用模式转换 MMI 模式转换效率带宽制造容差

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熔融拉锥型光纤模式选择耦合器的理论和实验研究

熔融拉锥型光纤模式选择耦合器的理论和实验研究

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作者：赵琳楠北京交通大学

学位级别：硕士

光纤模式转换器可以实现光纤中不同横向模式之间的转换,在模式复用光纤通信系统、高阶横模光场产生等方面有着重要而广泛的应用,其常见的实现方案包括基于长周期光纤光栅、机械压力光纤光栅、光子灯笼、光纤模式选择耦合器等。其中光纤... 详细信息

光纤模式转换器可以实现光纤中不同横向模式之间的转换,在模式复用光纤通信系统、高阶横模光场产生等方面有着重要而广泛的应用,其常见的实现方案包括基于长周期光纤光栅、机械压力光纤光栅、光子灯笼、光纤模式选择耦合器等。其中光纤模式选择耦合器具有结构简单、插入损耗小、工作带宽大等优势,引起了人们的广泛关注。本文主要研究熔融拉锥型光纤模式选择耦合器,对其进行了较为深入的理论和实验研究,取得的主要研究成果如下(1)介绍了光纤中的模式的概念、分类和性质等。结合仿真分析讨论了LP01模、LP11模、LP21模和LP02模等线偏振模的光场功率密度分布。利用微扰法推导了耦合模方程,为后续模式选择耦合器的分析和设计奠定了基础(2)推导了计算不同波导之间耦合系数的积分公式,并结合超模理论讨论了基于耦合模理论的模场积分法的准确度。仿真分析了不同类型光纤之间的模式转换,包括单模-双模、单模-四模,讨论了工作波长、纤芯间距等对模式耦合特性的影响。(3)利用RSoft对光纤模式选择耦合器进行建模仿真,分析了光纤中的模式耦合过程中能量的流动。通过合理设计光纤的参数,使单模光纤中的LP01模和少模光纤中的不同高阶模式发生耦合,仿真了基模转换成高阶模式的能量流动过程。(4)分别使用普通单模光纤-自制双模光纤、普通单模光纤-商用四模光纤制作了模式选择耦合器。通过合理的设计,实现了LP01模到LP11模的转换。并测试了其性能参数:在1530nm到1560nm的波长范围内,两种模式选择耦合器均实现了 LP01模向LP11模的有效转换;单模-双模光纤模式选择耦合器的附加损耗从1.9dB降到1.4dB,模式转换效率从为1.2%增加到3.2%;单模-四模光纤模式选择耦合器的附加损耗从2.23dB降到1.68dB,模式转换效率从0.58%增加到2%。

关键词：模分复用模式耦合模式选择耦合器模式转换效率熔融拉锥

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