N阶微环菱形矩阵谐振滤波器传输性能研究

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作者 于莉媛 牛萍娟 +1 位作者 邢海英 侯莎 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期531-533,557,共4页

微环谐振器具有结构紧凑、易于大规模集成等优点,在研究中多采用多环联接来改进其滤波特性。提出了一种改进型的N阶微环矩阵谐振滤波器结构,使N阶矩阵为菱形排列方式,以获得更佳的旁瓣、带内纹波等性能指标。以3阶微环矩阵为例,利用耦... 微环谐振器具有结构紧凑、易于大规模集成等优点,在研究中多采用多环联接来改进其滤波特性。提出了一种改进型的N阶微环矩阵谐振滤波器结构,使N阶矩阵为菱形排列方式,以获得更佳的旁瓣、带内纹波等性能指标。以3阶微环矩阵为例,利用耦合模理论对N阶微环矩阵建立稳态方程,求解出3阶微环矩阵的输出特性,并与其他同环数的微环阵列在滤波性能上进行比较分析,得出结论:在相应结构参数和微环数目相同的情况下,改进型N阶微环矩阵谐振滤波器在通带宽度、远端抑制、旁瓣等方面较多环联接方式更具优势。该改进型N阶微环矩阵谐振滤波器可以在宽信道大容量的波分复用系统中得到应用。 展开更多

关键词 小型化微环谐振滤波器 耦合模理论 N阶微环矩阵 传输特性 旁瓣

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基于绝缘硅的微环谐振可调谐滤波器 被引量：17

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作者 李帅 吴远大 +4 位作者 尹小杰 安俊明 李建光 王红杰 胡雄伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1143-1148,共6页

采用电子束光刻和感应耦合等离子刻蚀等工艺,研制了一种基于绝缘硅材料的的微环谐振可调谐滤波器.滤波器微环半径为5μm左右,波导截面尺寸为(350～500nm)×220nm不等.测试结果表明,波导宽度为450nm时器件性能最为理想,其自由频谱宽... 采用电子束光刻和感应耦合等离子刻蚀等工艺,研制了一种基于绝缘硅材料的的微环谐振可调谐滤波器.滤波器微环半径为5μm左右,波导截面尺寸为(350～500nm)×220nm不等.测试结果表明,波导宽度为450nm时器件性能最为理想,其自由频谱宽度为16.8nm,1.55μm波长附近的消光比为22.1dB.通过对微环滤波器进行热光调制,在21.4℃～60℃温度范围内实现了4.8nm波长范围的可调谐滤波特性,热光调谐效率达到0.12nm/℃.研究了基于单环和双环的多通道上下载滤波器,实验结果表明多通道滤波器的信号传输存在串扰,主要是不同信道之间的串扰,尤其在信号上载时,会在相邻信道产生较大串扰. 展开更多

关键词 绝缘硅 微环谐振 热光效应 滤波器 串扰

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基于微环谐振器的超紧凑微波光子滤波器的设计 被引量：9

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作者 王巍 张爱华 +3 位作者 杨铿 杨丽君 冯世娟 王振 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2162-2166,共5页

设计了一个基于硅基微环的超紧凑的微波光子滤波器,用以提高硅基微波光子器件的集成密度及增大其自由光谱范围。根据波导光学的耦合模理论,推导出双环并联谐振器的光强传递函数,并通过仿真得到了微波光子滤波器的输出特性。结果表明:当... 设计了一个基于硅基微环的超紧凑的微波光子滤波器,用以提高硅基微波光子器件的集成密度及增大其自由光谱范围。根据波导光学的耦合模理论,推导出双环并联谐振器的光强传递函数,并通过仿真得到了微波光子滤波器的输出特性。结果表明:当微环半径为0.79μm时,谐振器中直波导宽度为0.3μm,环形波导宽度为0.25μm,滤波器的自由光谱范围为140 nm,插入损耗为0.5 dB,半峰全宽为7 nm,此滤波器的性能完全满足粗波分复用系统的要求。 展开更多

关键词 微波光子学 微环谐振器 滤波器 光波导组件

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超窄带微环谐振滤波器的设计及传输特性分析 被引量：3

4

作者 郑加金 宋家富 +1 位作者 李培丽 陆云清 《光通信研究》 北大核心 2016年第4期37-41,共5页

提出了一种基于双微环引起范诺共振效应实现超窄带滤波的微环谐振滤波器,通过泵浦波导和微加热装置使其同时具备有源和可调谐性能。通过耦合模理论,推导了该结构的透射率及超窄带带宽公式,并利用MATALAB软件模拟了在滤波器结构中注入增... 提出了一种基于双微环引起范诺共振效应实现超窄带滤波的微环谐振滤波器,通过泵浦波导和微加热装置使其同时具备有源和可调谐性能。通过耦合模理论,推导了该结构的透射率及超窄带带宽公式,并利用MATALAB软件模拟了在滤波器结构中注入增益对超窄带带宽和滤波器的透过率的影响,以及微环波导的热光效应对滤波器谐振波长的影响。仿真结果表明,在滤波器中注入增益能增大透过率,压缩滤波器的超窄带带宽,且微环波导的热光效应可使谐振波长发生红移或蓝移。 展开更多

关键词 微环谐振器 光滤波器 超窄带

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单环和双环微环谐振腔应用于马赫-曾德尔干涉仪滤波器的特性分析 被引量：18

5

作者 晏崇宇 高劭宏 +4 位作者 宋东雨 安利民 刘剑波 肖德航 张子欣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期45-52,共8页

将微环谐振腔应用于普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器中,构成一种新型滤波器,用信号流程图法推导了其输出端传递函数,并对其输出结果进行了模拟.结果表明:该滤波器能输出透过率近似平顶和平底的矩形方波,自由光谱范围达111GHz,消光比达10.2... 将微环谐振腔应用于普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器中,构成一种新型滤波器,用信号流程图法推导了其输出端传递函数,并对其输出结果进行了模拟.结果表明:该滤波器能输出透过率近似平顶和平底的矩形方波,自由光谱范围达111GHz,消光比达10.2dB.和普通的马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比,自由光谱范围、消光比、精细度都显著提高.改变微环谐振腔和马赫-曾德尔干涉仪滤波器的组合方式,得到更多的输出波形.讨论了各项参量对器件输出性能的影响. 展开更多

关键词 波导光学 光滤波器 信号流程图 微环谐振腔 马赫-曾德尔干涉仪 光学器件 光通信

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基于SRR的二阶方环滤波器小型化设计 被引量：2

6

作者 王阳 李平辉 +1 位作者 周水威 张毅 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期77-80,共4页

移动通信的飞速发展为微波元件的小型化提出了更高的要求,左手材料因为其负介电常数和负磁导率的特性而被广泛用于天线和滤波器的小型化设计中,SRR作为左手材料的基本构成,用于设计三种基于其原理的二阶微带带通滤波器。文中滤波器具有... 移动通信的飞速发展为微波元件的小型化提出了更高的要求,左手材料因为其负介电常数和负磁导率的特性而被广泛用于天线和滤波器的小型化设计中,SRR作为左手材料的基本构成,用于设计三种基于其原理的二阶微带带通滤波器。文中滤波器具有依次降低的中心频率,代表滤波器尺寸的缩减。其中具有串联叠层式谐振结构的滤波器尺寸为单层结构滤波器尺寸的11%,表现出较好的小型化效果。仿真与实测结果吻合较好,验证了文中结构的可行性。 展开更多

关键词 左手材料 金属开口谐振环 带通滤波器 中心频率 小型化

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基于半导体微环谐振器的光滤波器设计方法 被引量：2

7

作者 张彬 张淑梅 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期24-28,共5页

提出了一种完整的基于微环谐振器的光学滤波器的系统设计方法。使用该方法可以从一定滤波特性参数出发,计算得到每个环之间的耦合系数,再根据耦合系数和器件尺寸的关系得到具体的器件尺寸,从而实现光学滤波器从性能特性到器件尺寸设计... 提出了一种完整的基于微环谐振器的光学滤波器的系统设计方法。使用该方法可以从一定滤波特性参数出发,计算得到每个环之间的耦合系数,再根据耦合系数和器件尺寸的关系得到具体的器件尺寸,从而实现光学滤波器从性能特性到器件尺寸设计的一整套完整的解决方案。并在此基础上利用感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术和聚酰亚胺介质平坦化工艺制作了双环光滤波器,对该设计方法进行了初步的实验验证,使用扫描电子显微镜和原子力显微镜等多种测试方法证实,制作的光波导具有很好的性能,测试了其梳状滤波特性。 展开更多

关键词 微环谐振器 光滤波器 SPICE模型 耦合系数 感应离子刻蚀

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基于缺陷地结构的小型化双频带带通滤波器 被引量：6

8

作者 张洪欣 张旭东 贺鹏飞 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期363-367,共5页

提出了一种新型的基于缺陷地结构的双频带带通微带滤波器.缺陷地结构采用双模开口谐振环形式,并使用不同组合方式的双模开口谐振环产生两个通带.滤波器的两个工作中心频率分别为3.5GHz和5.8GHz,其中第一个频带涵盖了所有全球微波互联接... 提出了一种新型的基于缺陷地结构的双频带带通微带滤波器.缺陷地结构采用双模开口谐振环形式,并使用不同组合方式的双模开口谐振环产生两个通带.滤波器的两个工作中心频率分别为3.5GHz和5.8GHz,其中第一个频带涵盖了所有全球微波互联接入的应用频段,第二个频带可以应用于雷达设备.为了进一步证实这款滤波器的性能,基于Roggers RT5880板材制作了滤波器实物,整体滤波器的大小仅为20mm×20mm,测量数据和仿真结果吻合较好,并且有两个传输零点,可以满足工程上的需要. 展开更多

关键词 缺陷地结构 小型化 双模开口谐振环 微带带通滤波器

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可重构自耦合微环辅助的MZI集成光子滤波器 被引量：7

9

作者 郑鹏飞 恽斌峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-9,共9页

为了适应滤波、延时、波分复用等不同的应用场景,集成硅基光子滤波器需要具备高速的可调谐和可重构特性。本文提出了一种基于自耦合微环集成光子滤波器,将3个MZI型光开关连接,构成可调谐的自耦合微环谐振腔。通过控制器件上的电极,可以... 为了适应滤波、延时、波分复用等不同的应用场景,集成硅基光子滤波器需要具备高速的可调谐和可重构特性。本文提出了一种基于自耦合微环集成光子滤波器,将3个MZI型光开关连接,构成可调谐的自耦合微环谐振腔。通过控制器件上的电极,可以将该器件重构成光开关、非平衡MZI滤波器、双微环辅助的MZI滤波器、双注入型微环谐振腔滤波器以及自耦合微环辅助的MZI滤波器等五种不同结构。通过传输矩阵法对该器件进行建模仿真。仿真结果表明,基于该器件的双微环辅助的MZI滤波器可实现在带阻滤波器与带通滤波器之间的切换,消光比大于35 dB。双注入型微环谐振腔滤波器可实现在两种不同自由光谱范围之间切换,且滤波频率可调谐范围可达18 GHz。相比于许多现有的功能单一的滤波器,该结构具有极佳的可重构特性,在集成光子信号处理和微波光子学等领域具有良好的应用价值。 展开更多

关键词 集成光子 微环谐振腔 可重构光学滤波器

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基于矩形环谐振器的超宽带滤波器设计 被引量：4

10

作者 刘凯正 《电子测量技术》 2018年第5期138-142,共5页

基于矩形环谐振器结构设计了一款超宽带滤波器。该谐振器由两组具有不同阻抗值的传输线构成主体,每组包含4段传输线,各传输线交替连接。通过引入短路枝节微扰使其谐振模式发生变化,可产生额外的两个谐振频率,利于通频带的灵活调节。为... 基于矩形环谐振器结构设计了一款超宽带滤波器。该谐振器由两组具有不同阻抗值的传输线构成主体,每组包含4段传输线,各传输线交替连接。通过引入短路枝节微扰使其谐振模式发生变化,可产生额外的两个谐振频率,利于通频带的灵活调节。为了获得滤波器的强耦合,输入/输出馈线与谐振器之间采用零度馈电方式。仿真结果显示,滤波器中心频率位于6.89 GHz附近,相对带宽约为107%。通过改变传输线的阻抗值,使寄生通带位于22.68GHz附近,有效抑制了带外杂散。 展开更多

关键词 超宽带滤波器 矩形环谐振器 微扰 零度馈电 阻抗比 谐波抑制

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基于三环辅助Mach-Zehnder干涉仪的带宽可调滤波器设计 被引量：4

11

作者 蒋佳 耿敏明 +1 位作者 刘嫱 张振荣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期275-284,共10页

设计了一种基于绝缘体上硅的具有大带宽调谐能力的紧凑型可重构光滤波器。该装置由三个微环辅助马赫-曾德尔干涉仪构成,利用硅的热光效应可以控制微环谐振器的相位,进而同时调节滤波器的带宽和中心波长。用时域有限差分法对器件的性能... 设计了一种基于绝缘体上硅的具有大带宽调谐能力的紧凑型可重构光滤波器。该装置由三个微环辅助马赫-曾德尔干涉仪构成,利用硅的热光效应可以控制微环谐振器的相位,进而同时调节滤波器的带宽和中心波长。用时域有限差分法对器件的性能进行了仿真,仿真结果表明,带宽的调谐范围为1.4~10.6 nm,占自由光谱范围的11.5%~85%;阻带消光比大于20 dB,通带损耗为0.4~0.7 dB,器件尺寸为40μm×60μm。 展开更多

关键词 光滤波器 硅基 马赫-曾德尔干涉仪 微环谐振器 带宽可调

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小型化硅基微腔光子测温系统 被引量：3

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作者 梅明城 韩琪娜 +8 位作者 施杨 周琨荔 曾九孙 王瑾 张诚 高建新 瞿志二 潘奕捷 屈继峰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期1052-1058,共7页

回音壁模式硅基微腔光子温度传感可应用于强电磁场、高辐照、强振动等极端环境下的温度测量。在前期设计、制备、验证具有毫开尔文(mK)量级分辨率的硅基微环光子温度传感器的基础上,研制了一套小型化微腔光子测温硬件系统,包括信号发生... 回音壁模式硅基微腔光子温度传感可应用于强电磁场、高辐照、强振动等极端环境下的温度测量。在前期设计、制备、验证具有毫开尔文(mK)量级分辨率的硅基微环光子温度传感器的基础上,研制了一套小型化微腔光子测温硬件系统,包括信号发生与高速数模转换、电压-电流转换、激光二极管温度控制和微弱信号采集与放大等模块,设计并实现了基于单片机的同步测量方案和光谱测温算法。在高稳定恒温浴槽内验证了系统性能,实际测温结果的扩展不确定度为115 mK(k=2),测温范围30 K。 展开更多

关键词 计量学 微腔光子测温 温度传感 光子温度计 微环谐振腔 高分辨率 小型化

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微环辅助Mach-Zehnder光调制器的线性特性 被引量：3

13

作者 潘剑侠 王帆 杨建义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1511-1515,共5页

分析了有损耗的多环辅助Mach-Zehnder(MZ)光调制器,获得了在偏置点处令二阶和三阶高次项同时为零的方程,并在此基础上解得单环和双环辅助下的设计参量的解析表达式.利用解析式可方便地得到在偏置点处二阶和三阶高次项同时为零的高线性M... 分析了有损耗的多环辅助Mach-Zehnder(MZ)光调制器,获得了在偏置点处令二阶和三阶高次项同时为零的方程,并在此基础上解得单环和双环辅助下的设计参量的解析表达式.利用解析式可方便地得到在偏置点处二阶和三阶高次项同时为零的高线性MZ光调制器的设计方案.同时对微环辅助MZ光调制器的特性进行了分析. 展开更多

关键词 集成光学 光调制器 Math—Zehnder干涉仪 线性调制 光微环谐振器 全通滤波器

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一种新型DGS宽带带通滤波器 被引量：1

14

作者 宛新文 何宏庆 +2 位作者 李民权 彭猛 常海星 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第1期59-62,共4页

文章提出了一种新型对称开口谐振环缺陷地结构(defected ground structure,DGS)带通滤波器,该滤波器具有低插损、宽带、小型化、易加工等特点。该文对开口谐振环DGS单元进行了分析,并在此基础上设计并制作了含3个对称开口谐振环DGS宽带... 文章提出了一种新型对称开口谐振环缺陷地结构(defected ground structure,DGS)带通滤波器,该滤波器具有低插损、宽带、小型化、易加工等特点。该文对开口谐振环DGS单元进行了分析,并在此基础上设计并制作了含3个对称开口谐振环DGS宽带带通滤波器。仿真和测试结果表明:该带通滤波器的插入损耗为0.9dB,回波损耗为-12.5dB,相对带宽为7%。 展开更多

关键词 微带带通滤波器 缺陷地结构(DGS) 小型化 宽带 开口谐振环

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基于硅基微环的光双二进制 被引量：1

15

作者 陈伟伟 汪鹏君 +2 位作者 王宏建 周海权 杨建义 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期24-27,共4页

基于硅基微环光调制器,利用Optisystem协同Matlab仿真,实现了10Gbit/s光双二进制信号的产生,并分析了光源的线宽和中心波长、光纤传输距离以及高斯窄带滤波器的带宽对10Gbit/s光双二进制系统性能的影响.仿真结果表明:该光双二进制系统... 基于硅基微环光调制器,利用Optisystem协同Matlab仿真,实现了10Gbit/s光双二进制信号的产生,并分析了光源的线宽和中心波长、光纤传输距离以及高斯窄带滤波器的带宽对10Gbit/s光双二进制系统性能的影响.仿真结果表明:该光双二进制系统对光源的线宽和中心波长敏感;在误码率为10-9量级时,实现无误码传输的最大距离为60km,且高斯窄带滤波器的最佳带宽为8GHz. 展开更多

关键词 硅基光子学 载流子色散 微环谐振腔 高斯滤波器 光双二进制

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基于微环辅助的M-Z温度传感器 被引量：2

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作者 孙枫 万静 +2 位作者 呙明贤 王兆松 苗江云 《光通信研究》 北大核心 2020年第1期38-42,共5页

针对普通马赫-曾德尔(M-Z)滤波器为了获得良好的滤波性能需要mm量级的臂长差的问题,文章提出了一种基于微环辅助M-Z滤波原理的温度传感器,其具有μm量级的尺寸。在M-Z滤波器的一个臂上耦合一个液体微环腔,利用微流控技术将一些温敏液体... 针对普通马赫-曾德尔(M-Z)滤波器为了获得良好的滤波性能需要mm量级的臂长差的问题,文章提出了一种基于微环辅助M-Z滤波原理的温度传感器,其具有μm量级的尺寸。在M-Z滤波器的一个臂上耦合一个液体微环腔,利用微流控技术将一些温敏液体注入腔内,通过分析传感器的输出光谱,可以检测到温度的变化。实验结果表明,该传感器具有良好的滤波性能及温度分辨能力,消光比>10 dB,3 dB带宽<1 nm,温度检测分辨率可达到0.1℃。此外,通过改变微环中液体的种类,可以调节传感器的温度检测范围。 展开更多

关键词 微流控技术 温度传感器 马赫-曾德尔滤波器 微环谐振腔

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基于半导体技术的新型激光谐振腔研究

17

作者 林康 化小会 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第7期63-65,94,共4页

引入微纳光纤、采用绝缘硅(SOI)波导材料,设计了一种多耦合点的谐振腔滤波器。该滤波器工作方式:当光从入射端输入,经过耦合区时一部分光会因为倏逝波的存在发生耦合,耦合进入环形腔的光在满足谐振条件时在环形腔内发生谐振,光在环形腔... 引入微纳光纤、采用绝缘硅(SOI)波导材料,设计了一种多耦合点的谐振腔滤波器。该滤波器工作方式:当光从入射端输入,经过耦合区时一部分光会因为倏逝波的存在发生耦合,耦合进入环形腔的光在满足谐振条件时在环形腔内发生谐振,光在环形腔中传播一周后,再次从耦合区从环形腔耦合到微纳光纤直至输出。性能分析表明:自耦合系数的变化不会对光强最大峰值产生影响,可以通过改变传输系数的大小从而实现耦合效率的调整,品质因数能达到10 000以上,衰减能够有效控制;通过SOI材料热膨胀现象实现设计滤波器的性能控制和光开关性能。 展开更多

关键词 滤波器 光开关 多耦合点 微环谐振腔 SOI波导

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