基于有限差分光束传播法的过渡波导功耗分析 被引量：3

1

作者 潘卫清 何对燕 +1 位作者 李志宏 董勤 《光通信研究》 北大核心 2003年第6期62-65,共4页

为了在既定尺寸下减小斜坡波导和弯曲波导的功耗,设计了4种过渡波导形状函数,用有限差分光束传播法(FD BPM)进行了模拟分析,发现过渡波导形状的选取与坡度和曲折角存在条件关系,并给出了条件表达式和详细说明.

关键词 有限差分光束传播法 过渡波导 集成光学 曲折角 坡度

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基于有限差分光束传播法的过渡波导功耗分析

2

作者 潘卫清 何对燕 +1 位作者 李志宏 董勤 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第5期8-10,19,共4页

　为了在既定尺寸下减小斜坡波导和弯曲波导的功耗,设计了4种过渡波导形状函数。用有限差分光束传播法(FD BPM)进行了模拟分析,发现过渡波导形状的选取与坡度和曲折角存在条件有关,并给出了条件表达式及其详细说明。

关键词 光波导 有限差分光束传播法 集成光学 过渡波导形状函数 斜坡波导 弯曲波导 功耗分析

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修正的光束传输法在阵列波导光栅中的应用 被引量：5

3

作者 刘辛 鲁平 刘德明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1015-1018,共4页

以亥姆赫兹方程为基础,对传统的有限差分光束传播法进行修正,提出一种修正后的新算法,将修正后的算法与传统算法进行了比较,并给出了用其计算阵列波导光栅中的传输光场的应用结果.通过比较计算结果和应用结果得出结论:修正后的算法可以... 以亥姆赫兹方程为基础,对传统的有限差分光束传播法进行修正,提出一种修正后的新算法,将修正后的算法与传统算法进行了比较,并给出了用其计算阵列波导光栅中的传输光场的应用结果.通过比较计算结果和应用结果得出结论:修正后的算法可以准确计算光波场,并提高了计算精确度,有一定实用价值. 展开更多

关键词 修正的有限差分光束传播法(MFD-BPM) 亥姆赫兹方程 阵列波导光栅(AWG)

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光学仿真算法的CAD系统实现

4

作者 刘剑 孙玲玲 +1 位作者 卢山鹰 周磊 《机电工程》 CAS 2009年第4期59-62,共4页

随着光电子集成和各种平面波导器件的集成度、复杂度越来越高以及光器件的结构越来越精密,用解析的方法对器件进行分析和设计已经无法实现。为实现光学器件的良好设计,以有限差分光束传播法(FD-BPM)为仿真算法开发了光学芯片仿真软件,... 随着光电子集成和各种平面波导器件的集成度、复杂度越来越高以及光器件的结构越来越精密,用解析的方法对器件进行分析和设计已经无法实现。为实现光学器件的良好设计,以有限差分光束传播法(FD-BPM)为仿真算法开发了光学芯片仿真软件,实现了光波导器件的模拟仿真。由该仿真结果与Matlab仿真结果的对比可知,该仿真软件能达到显示波导状态的基本要求。 展开更多

关键词 有限差分光束传播法 光学仿真 折射率分布

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侧边抛磨区材料折射率对光纤光栅波长的影响 被引量：16

5

作者 刘林和 陈哲 +1 位作者 白春河 李真 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期865-868,共4页

针对轮式光纤侧边抛磨法,研究了在侧边抛磨光纤光栅抛磨区覆盖不同折射率的材料时,侧边抛磨光纤光栅Bragg波长随外界折射率的改变而变化的特性.理论计算与实验结果都表明,侧边抛磨光纤光栅Bragg波长会随抛磨区覆盖材料折射率的增大向长... 针对轮式光纤侧边抛磨法,研究了在侧边抛磨光纤光栅抛磨区覆盖不同折射率的材料时,侧边抛磨光纤光栅Bragg波长随外界折射率的改变而变化的特性.理论计算与实验结果都表明,侧边抛磨光纤光栅Bragg波长会随抛磨区覆盖材料折射率的增大向长波长方向偏移;侧边抛磨面离光栅区纤芯表面越近,覆盖材料折射率对波长偏移的影响越大.实验指出,当侧边抛磨区覆盖材料的折射率从1.3897变到1.4479时,Bragg波长将会发生1.402nm的偏移.用轮式光纤侧边抛磨法制备的侧边抛磨光纤光栅可应用于光纤光栅的波长调谐或传感器. 展开更多

关键词 侧边抛磨 光纤光栅 有限差分光束传播法 折射率 波长调谐

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1550nm单模锥形光纤模场的演化特性 被引量：4

6

作者 王海林 黄蔚村 洪新华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1052-1056,共5页

根据光纤模式传输理论,结合单模锥形光纤的结构,使用有限差分光束传播法(FD-BPM)仿真了1 550nm波长下光纤模式的传输,分析包层内模场和纤芯内模场之间的相互影响。仿真结果表明:因为包层模的存在,随着包层内模式数的减少和纤芯对模场约... 根据光纤模式传输理论,结合单模锥形光纤的结构,使用有限差分光束传播法(FD-BPM)仿真了1 550nm波长下光纤模式的传输,分析包层内模场和纤芯内模场之间的相互影响。仿真结果表明:因为包层模的存在,随着包层内模式数的减少和纤芯对模场约束状态的变化,锥形光纤纤芯内不同区域模场分布变化明显,模场的均方根宽度在不同区域有不同程度的起伏。通过数值计算得到了光纤内模场能量的分布,发现因为包层模的存在,纤芯内模场能量减小速度比没有包层模时的速度要慢。 展开更多

关键词 光纤光学 锥形光纤 模场演化 有限差分光束传播法 均方根宽度

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Mach-Zehnder波导中TM波的FD-BPM分析 被引量：2

7

作者 甘小勇 刘永智 +2 位作者 廖进昆 陈海燕 代志勇 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第4期12-16,共5页

　M-Z结构波导是许多集成光学器件中的重要组成单元。本文结合辐射透明边界条件(TBC),由Maxwell方程导出了TM模有限差分光束传播法(FD-BPM)基本方程,用FD-BPM法系统地模拟了M-Z波导结构中TM模的传播情况,并着重对其结构进行了优化设计,... 　M-Z结构波导是许多集成光学器件中的重要组成单元。本文结合辐射透明边界条件(TBC),由Maxwell方程导出了TM模有限差分光束传播法(FD-BPM)基本方程,用FD-BPM法系统地模拟了M-Z波导结构中TM模的传播情况,并着重对其结构进行了优化设计,取得了二维情况下的最佳尺寸。研究结果表明,该法在模拟分析集成光学中具有的有效性、方便性和优越性,为实际的设计制作提供了很好的模拟依据。 展开更多

关键词 Mach-Zehnder波导 TM模 有限差分光束传播法

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一种多模干涉耦合器的性能模拟 被引量：2

8

作者 武继江 石邦任 孔梅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1663-1666,共4页

为减小多模干涉(Multimode Interference,MMI)耦合器件的尺寸,提出一种多模波导宽度为指数型变化的Taper结构.理论分析了多模波导长度与该Taper结构的参量之间的关系.与已被用于减小MMI器件尺寸的抛物线型Taper结构相比,该结构可进一步... 为减小多模干涉(Multimode Interference,MMI)耦合器件的尺寸,提出一种多模波导宽度为指数型变化的Taper结构.理论分析了多模波导长度与该Taper结构的参量之间的关系.与已被用于减小MMI器件尺寸的抛物线型Taper结构相比,该结构可进一步减小器件的尺寸.就几种波导结构参量下的MMI耦合器,利用宽角光束传播法进行了数值模拟.结果表明,指数型MMI耦合器的性能与抛物线型MMI耦合器的性能类似.指数型Taper结构可以用于MMI器件以减小该类器件的尺寸. 展开更多

关键词 导波光学 多模干涉耦合器 有限差分光束传播法 指数型Taper波导

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一种带有锥形多模过渡区的Y分支光波导 被引量：4

9

作者 武继江 高金霞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期173-176,共4页

为减小Y分支波导的分支损耗,提出在输入波导和两输出波导间引入锥形多模过渡波导。与已被用于减小Y分支波导分支损耗的矩形多模过渡波导相比,所引入的锥形多模过渡波导,不仅可以减小过渡波导的长度,还可进一步减小分支损耗。利用三维有... 为减小Y分支波导的分支损耗,提出在输入波导和两输出波导间引入锥形多模过渡波导。与已被用于减小Y分支波导分支损耗的矩形多模过渡波导相比,所引入的锥形多模过渡波导,不仅可以减小过渡波导的长度,还可进一步减小分支损耗。利用三维有限差分光束传播法,对具有锥形过渡波导的退火质子交换铌酸锂Y分支光波导进行了数值模拟。数值结果为该类Y分支光波导的设计和制备提供参考。 展开更多

关键词 集成光学 Y分支波导 锥形过渡波导 有限差分光束传播法

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余弦型Y分支结构参数的性能分析 被引量：1

10

作者 王伟 潘炜 +1 位作者 罗斌 王勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期69-71,75,共4页

针对低损耗余弦型Y分支光波导的分析与设计,首先对其弯曲损耗进行理论推导,其次对光传播损耗特性起主要影响作用的三个结构参数(波导宽度、过渡区长度、分支高度),利用有限差分光束传播法(FD-BPM)进行了逐个性能优化分析。结果表明:传... 针对低损耗余弦型Y分支光波导的分析与设计,首先对其弯曲损耗进行理论推导,其次对光传播损耗特性起主要影响作用的三个结构参数(波导宽度、过渡区长度、分支高度),利用有限差分光束传播法(FD-BPM)进行了逐个性能优化分析。结果表明:传输损耗随波导宽度的增加而减小,随过渡区长度的增长而减小,随分支高度的增加而增大,此结果可为各种Y分支的选取提供参考。 展开更多

关键词 弯曲损耗 Y分支 有限差分光束传播法 损耗特性

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具有分光功能的电吸收调制器分析

11

作者 刘叶新 陈晓文 +4 位作者 邢晓波 吴添洪 傅思镜 文锦辉 林位株 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1137-1140,共4页

利用有限差分光束传播法和导模传输分析法,对GaAs/AlGaAs多量子阱波导型电吸收调制器和多模干涉型分束器的光传播特性进行了理论分析,提出了制作具有分光功能的电吸收调制器的设想,并进行了模拟和实验验证.

关键词 电吸收调制器 多模干涉型分束器 有限差分光束传播法 导模传输分析法

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基于最小传输损耗的余弦型Y分支结构参数分析

12

作者 王伟 潘炜 +2 位作者 罗斌 王勇 邹喜华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期69-70,共2页

针对余弦型Y分支光波导结构,借助有限差分光束传播方法(FD-BPM)来模拟光波的传输过程,以获得最小传输损耗对应的重要结构参数值(波导宽度、过渡区长度、分支高度)。首先根据损耗的变化趋势,确定每个参数对应最小损耗的取值区间.并确定... 针对余弦型Y分支光波导结构,借助有限差分光束传播方法(FD-BPM)来模拟光波的传输过程,以获得最小传输损耗对应的重要结构参数值(波导宽度、过渡区长度、分支高度)。首先根据损耗的变化趋势,确定每个参数对应最小损耗的取值区间.并确定一个联合最优区域。进而在此区域内针对实际器件提取折射率来对各参数进行详细的定量分析,逐一锁定最优参数值,波导宽度10μm、过渡区长度6mm和分支高度80μm,这组参数对应分支的损耗远低于直接转向分支。此分析方法对于Y分支的结构设计和性能有所裨益。 展开更多

关键词 Y分支光波导 有限差分光束传播法 传输损耗

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新型大角度低损耗Y分支在集成光器件中的应用

13

作者 陈福深 杨拥军 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期639-642,共4页

介绍了一种新型低损耗大角度Y分支器的基本原理,并把这种新型结构应用于1×4光分路器和M-Z调制器中,然后利用FDBPM方法进行了仿真,结果表明1×4光分路器在长度大大减小的同时,实现了只有0.32 dB的低损耗;当分支角度等于14.3时,... 介绍了一种新型低损耗大角度Y分支器的基本原理,并把这种新型结构应用于1×4光分路器和M-Z调制器中,然后利用FDBPM方法进行了仿真,结果表明1×4光分路器在长度大大减小的同时,实现了只有0.32 dB的低损耗;当分支角度等于14.3时,M-Z调制器实现了干涉相消。与普通结构的器件相比,应用新型低损耗大角度Y分支器的光分路器和M-Z调制器具有损耗低、尺寸小等优点。 展开更多

关键词 光分路器 光调制器 Y分支 集成光学 有限差分光束传播法

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阵列波导光栅平坦化的研究 被引量：4

14

作者 张俪耀 吴远大 +6 位作者 安俊明 王玥 王亮亮 潘盼 张家顺 张晓光 胡雄伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期379-385,共7页

阵列波导光栅的平坦化在实际应用中有很重要的意义.本文系统地研究了阵列波导光栅的平坦化.在输入波导、输出波导、阵列波导输入端与输出端上分别引入了指数型锥形波导.通过改变锥形波导的形状和尺寸来实现平坦化的优化.本文首先从理论... 阵列波导光栅的平坦化在实际应用中有很重要的意义.本文系统地研究了阵列波导光栅的平坦化.在输入波导、输出波导、阵列波导输入端与输出端上分别引入了指数型锥形波导.通过改变锥形波导的形状和尺寸来实现平坦化的优化.本文首先从理论上论述了引入指数型锥形波导的输出光谱特性,给出了结构参量的关系表达式,阐明了输入波导处的锥形波导是影响输出光谱平坦化的主要因素,阵列波导和输出波导处的锥形波导对输出光谱的平坦化有一定的影响.其次采用数值模拟的方法模拟了输出光谱,优化了结构参量,总结出了指数型锥形波导对平坦化影响的趋势和规律.模拟结果显示,输出光谱1dB带宽大于通道间隔的50%,插入损耗从5.2dB减小到了4.0dB,串扰小于-30dB.最后,本文给出了实验结果,插入损耗减小了0.87dB,串扰减小了3.67dB,1dB带宽增加0.1nm,增加了54.7%.实验结果表明引入指数型锥形波导提高了阵列波导光栅器件的光谱性能. 展开更多

关键词 阵列波导光栅 平坦化 锥形波导 有限差分光束传播法 1 dB带宽

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高效铌酸锂薄膜波导模斑转换器设计 被引量：1

15

作者 丁国建 王晓晖 +4 位作者 冯琦 于萍 贾海强 陈弘 汪洋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期273-281,共9页

铌酸锂薄膜光子集成技术在高速光电子领域不断凸显,被广泛用于各种片上功能实现,如电光调制、光频梳、滤波器、非线性光学频率转换器、非线性量子光源、激光器等。在铌酸锂薄膜光子集成技术发展过程中,目前面临的一个重要的技术瓶颈就... 铌酸锂薄膜光子集成技术在高速光电子领域不断凸显,被广泛用于各种片上功能实现,如电光调制、光频梳、滤波器、非线性光学频率转换器、非线性量子光源、激光器等。在铌酸锂薄膜光子集成技术发展过程中,目前面临的一个重要的技术瓶颈就是铌酸锂薄膜纳米波导与单模光纤的高效耦合。针对这一问题,设计了一种基于SiO_(2)、SiON锥形结构以及双层铌酸锂锥形结构的模斑转换器,实现铌酸锂薄膜纳米波导与单模光纤之间模式和能量的高效传递与转换。采用三维有限差分光束传播法对器件结构进行了模拟仿真,并优化了结构参数,可实现与铌酸锂薄膜波导与单模光纤的高效耦合,耦合效率在82.2%~89.0%之间,同时,得到了±1.8μm光纤耦合对准容差,可为下一步制备出高效耦合的铌酸锂薄膜光子器件提供参考。 展开更多

关键词 集成光学 模斑转换器 三维有限差分光束传播法 铌酸锂薄膜 耦合效率 单模光纤

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一种新型低损耗1×4光分路器的设计 被引量：1

16

作者 何晓薇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期56-58,70,共4页

对新型低损耗大角度Y分支波导进行了详细的设计和优化,并用有限差分光束传播法对Y分支结构进行了验证。仿真结果表明新型的Y分支波导在大分支角度时具有非常小的损耗。最后,设计了由三个Y分支级联所构成的新型1?光分路器,仿真结果表明... 对新型低损耗大角度Y分支波导进行了详细的设计和优化,并用有限差分光束传播法对Y分支结构进行了验证。仿真结果表明新型的Y分支波导在大分支角度时具有非常小的损耗。最后,设计了由三个Y分支级联所构成的新型1?光分路器,仿真结果表明其具有损耗小,结构简单,且极大地减小了器件长度,有利于器件的进一步集成。 展开更多

关键词 Y分支 光波导 集成光学 有限差分光束传播法

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Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导高效耦合的容差范围

17

作者 王天甲 张瑞英 王杰 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第12期925-931,共7页

Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成的反馈外腔半导体光源及其相关集成器件成为近年来的研究热点,大容差范围是该类器件提高成品率和降低制备成本的有效途径。采用有限差分光束传播法,针对应用于大尺寸Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导的双锥形耦合器结构进行了仿真... Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成的反馈外腔半导体光源及其相关集成器件成为近年来的研究热点,大容差范围是该类器件提高成品率和降低制备成本的有效途径。采用有限差分光束传播法,针对应用于大尺寸Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导的双锥形耦合器结构进行了仿真,研究了实现高效耦合结构参数容差范围。结果表明,当Ⅲ-Ⅴ材料有源波导中缓冲层厚度为0.5~0.7μm,有源波导锥形区长度为400~800μm,锥形区尖部宽度为0.5~0.55μm,有源波导增益区宽度为2.9~3.1μm,无源波导锥形区的长度超过500μm,有源波导相对于Si波导的偏移量小于1μm时,Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导的耦合效率均可达到90%以上。研究双锥形Ⅲ-Ⅴ/Si波导高效耦合参数的容差范围可为下一步制备出高效耦合的该类大尺寸混合集成器件提供参考。 展开更多

关键词 Ⅲ-Ⅴ/Si混合集成波导 耦合效率 双锥形耦合器 有限差分光束传播法(FD-BPM) 容差范围

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基于双芯光子晶体光纤耦合微扰传感器 被引量：1

18

作者 蔡俊 陈奂文 +2 位作者 董超 高翔 王语章 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期326-330,共5页

为了实现高精度温度传感的目的,设计了一种新型双芯光子晶体光纤耦合微扰传感结构,采用有限差分光束传播法对该结构的传感特性进行了分析。利用RSOFT软件的Beampronp模块对该传感器特性进行了仿真研究。结果表明,在满足双芯耦合条件下,... 为了实现高精度温度传感的目的,设计了一种新型双芯光子晶体光纤耦合微扰传感结构,采用有限差分光束传播法对该结构的传感特性进行了分析。利用RSOFT软件的Beampronp模块对该传感器特性进行了仿真研究。结果表明,在满足双芯耦合条件下,折射率灵敏度可达7000nm/RUI;耦合间距灵敏度可达2;在填充液体为乙醇时,该传感结构可实现温度范围为278K~338K的检测,在该范围内的灵敏度可达4nm/K。该传感器检测线性度高、工艺简单,对其它相关传感器的研究有一定帮助和意义。 展开更多

关键词 光纤光学 传感器 有限差分光束传播法 双芯光子晶体光纤 耦合微扰 体积膨胀

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新型渐变折射率低损耗大角度Y分支器的研究

19

作者 何晓薇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期399-402,共4页

针对集成光学中普通Y分支波导分支角度小,不利于集成的问题,提出了一种新型基于渐变折射率波导的低损耗大角度Y分支结构,经过理论分析和大量的有限差分光束传播法仿真,结果表明在分支角度为10时辐射损耗为0.176 dB,与传统Y分支相比, 新... 针对集成光学中普通Y分支波导分支角度小,不利于集成的问题,提出了一种新型基于渐变折射率波导的低损耗大角度Y分支结构,经过理论分析和大量的有限差分光束传播法仿真,结果表明在分支角度为10时辐射损耗为0.176 dB,与传统Y分支相比, 新型Y分支器具有损耗小,结构简单的特点。 展开更多

关键词 渐变折射率 Y分支 集成光学 有限差分光束传播法

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光波导理论

20

《中国光学》 EI CAS 1995年第3期56-57,共2页

TN252 95031792平面介质光波导的一种矩阵解法=A matrixmethod for solving planar dielectric opticalwaveguides[刊,中]/金恩培(哈尔滨工业大学物理系)∥电子科学学刊.—1994,16(2).—221—224将用于多层介质膜堆的矩阵表示方法应用... TN252 95031792平面介质光波导的一种矩阵解法=A matrixmethod for solving planar dielectric opticalwaveguides[刊,中]/金恩培(哈尔滨工业大学物理系)∥电子科学学刊.—1994,16(2).—221—224将用于多层介质膜堆的矩阵表示方法应用于平面介质光波导中。 展开更多

关键词 平面介质光波导 矩阵解法 传播特性 多层介质膜 矩阵表示 电子科学 有限差分光束传播法 光波导理论 方法应用 脊形光波导

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