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阵列波导光栅(AWG)器件及其应用(本期优秀论文) 被引量:15
1
作者 原荣 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页
简述了阵列波导光栅(AWG)的工作原理,并综述了AWG在光通信中的多种应用。AWG已用于制造多信道光发射机和接收机、调谐分/插光滤波器和分/插复用器等。它们的使用已产生了一种新的技术,即在本地环路中允许使用LED作为低成本多波长光源的... 简述了阵列波导光栅(AWG)的工作原理,并综述了AWG在光通信中的多种应用。AWG已用于制造多信道光发射机和接收机、调谐分/插光滤波器和分/插复用器等。它们的使用已产生了一种新的技术,即在本地环路中允许使用LED作为低成本多波长光源的频谱分割技术。 展开更多
关键词 阵列波导光栅 波导光栅路由器 平面波导集成电路 awg调谐滤波器 awg激光器 awg光接收机 awgWDM复用器 awg光分插复用器 频谱分割
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低损耗高集成度氮化硅阵列波导光栅波分(解)复用器
2
作者 冯俊波 李智慧 +3 位作者 梁宇鑫 杨忠华 赵恒 崔乃迪 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第1期19-24,共6页
氮化硅平台阵列波导光栅(AWG)波分(解)复用器具有损耗低、集成度高、温度敏感性低等优势。基于联合微电子中心有限责任公司(CUMEC)的氮化硅集成光子工艺平台,从波导传输损耗、阵列波导与平板波导模式转换损耗、截断损耗、泄漏损耗等方... 氮化硅平台阵列波导光栅(AWG)波分(解)复用器具有损耗低、集成度高、温度敏感性低等优势。基于联合微电子中心有限责任公司(CUMEC)的氮化硅集成光子工艺平台,从波导传输损耗、阵列波导与平板波导模式转换损耗、截断损耗、泄漏损耗等方面对氮化硅基AWG波光(解)复用器插入损耗进行了优化,并采用标准CMOS工艺完成低损耗C波段AWG密集波分(解)复用器制备。该氮化硅基AWG密集波分(解)复用器输出通道数为16,输出通道频率间隔200 GHz。测试结果表明,该AWG波分(解)复用器的平均插入损耗为2.34 dB,1 dB带宽为0.44 nm,3 dB带宽为0.76 nm,串扰约为-28 dB。芯片尺寸为850μm×1700μm,较平面光波导(PLC)基AWG大大减小。 展开更多
关键词 波导 低损耗 低压化学气相沉积(LPCVD) 氮化硅 阵列波导光栅(awg)
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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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基于SOI材料的阵列波导光栅的制作 被引量:3
4
作者 方青 李芳 刘育梁 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期143-146,共4页
采用ICP刻蚀的方法,在SOI材料上制作出了中心波长为 1. 5509μm、信道间隔为 200GHz的 5×5阵列波导光栅(AWG).测试中心波长与设计值相差 0. 28nm,测试波长间隔与设计值相差在 0. 02nm之内,相邻信道串扰接近10dB,信道插入损耗均匀性... 采用ICP刻蚀的方法,在SOI材料上制作出了中心波长为 1. 5509μm、信道间隔为 200GHz的 5×5阵列波导光栅(AWG).测试中心波长与设计值相差 0. 28nm,测试波长间隔与设计值相差在 0. 02nm之内,相邻信道串扰接近10dB,信道插入损耗均匀性为 0. 7dB,测试结果表明该器件能够初步达到分波功能. 展开更多
关键词 SOI材料 阵列波导光栅(awg) 制作 中心波长 信道间隔 波长间隔 信道串扰 插入损耗 设计值 ICP 测试 均匀性 相差 刻蚀 分波 器件
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基于硅基二氧化硅阵列波导光栅宽带低串扰单纤三向器 被引量:2
5
作者 李俊一 安俊明 +3 位作者 吴远大 李建光 王红杰 胡雄伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期205-209,共5页
采用硅基二氧化硅阵列波导光栅设计并制作了宽带低串扰单纤三向器.为使三个波长间隔相差较大的输出谱获得相同的带宽,在输出波导与罗兰圆交界采用了不同结构的多模干涉器.二维有限差分束传播法的模拟结果表明,理论上1310nm、1490nm和155... 采用硅基二氧化硅阵列波导光栅设计并制作了宽带低串扰单纤三向器.为使三个波长间隔相差较大的输出谱获得相同的带宽,在输出波导与罗兰圆交界采用了不同结构的多模干涉器.二维有限差分束传播法的模拟结果表明,理论上1310nm、1490nm和1550nm波长的3dB带宽分别达到23nm、23.5nm和25nm,插入损耗均为4dB,1310nm波长的串扰小于-40dB,1490nm与1550nm波长间串扰小于-40dB;采用宽带光源测试结果表明,1550nm波长的3dB带宽为23nm,采用三个独立窄带光源测试结果表明,三个波长的插入损耗均为7dB,1310nm波长的串扰小于-40dB,1490nm与1550nm波长间的串扰小于-39dB,测试与模拟结果基本一致. 展开更多
关键词 集成光学 单纤三向器 平面光波导 阵列波导光栅 多模干涉器 光纤到户
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用Stigmatic Points法设计高性能80通道阵列波导光栅器件 被引量:1
6
作者 周勤存 戴道锌 +2 位作者 潘德荣 何赛灵 何建军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期199-203,共5页
采用StigmaticPoints方法改进传统的罗兰圆结构设计方法 ,给出一个实用化、高性能 80通道阵列波导光栅器件设计方案 .对采用这两种设计方法得到的器件性能结果进行了比较分析 ,指出了传统设计方法在设计大通道数阵列波导光栅器件中存在... 采用StigmaticPoints方法改进传统的罗兰圆结构设计方法 ,给出一个实用化、高性能 80通道阵列波导光栅器件设计方案 .对采用这两种设计方法得到的器件性能结果进行了比较分析 ,指出了传统设计方法在设计大通道数阵列波导光栅器件中存在的问题以及StigmaticPoints方法对器件性能的改进 . 展开更多
关键词 阵列波导光栅(awg) 罗兰圆 StigmaticPoints方法 波分复用
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阵列波导光栅复用器优化设计的数值计算 被引量:2
7
作者 郭爱煌 傅君眉 《光通信研究》 北大核心 2003年第2期41-45,共5页
阵列波导光栅 ( AWG)复用 /解复用器的优化设计计算是集成光波导器件设计计算中的难点 .文章应用 AWG光信号传输特性和光栅方程 ,提出了 AWG组成部分输入 /输出波导、阵列波导、平板波导相关参数及阵列波导结构优化设计的数值计算方法 ... 阵列波导光栅 ( AWG)复用 /解复用器的优化设计计算是集成光波导器件设计计算中的难点 .文章应用 AWG光信号传输特性和光栅方程 ,提出了 AWG组成部分输入 /输出波导、阵列波导、平板波导相关参数及阵列波导结构优化设计的数值计算方法 ,给出了具体的计算数值 ;该计算方法解决了 AWG复用器优化设计计算的问题 ,为进一步建立 AWG的计算机辅助设计提供了基础 . 展开更多
关键词 阵列波导光栅 优化设计 复用器 awg 集成波导 数值计算
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聚合物阵列波导光栅波分复用器中波导的弯曲损耗
8
作者 马春生 王菲 +1 位作者 崔占臣 刘式墉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第0Z2期173-178,共6页
本文对聚合物阵列波导光栅(AWG)波分复用器中波导的弯曲损耗进行了理论分析。为了使AWG器件中单模传输时波导的弯曲损耗尽量地减小,结合计算实例对波导的弯曲半径、弯曲角度和弯曲弧长等几何参量的选择进行了适当的讨论。
关键词 聚合物阵列波导光栅 awg 波分复用器 弯曲损耗 单模传输 弯曲半径 弯曲角度 弯曲弧长 光通信
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氟化聚合物光谱响应平坦化阵列波导光栅的优化设计和制备
9
作者 秦政坤 马春生 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期609-612,共4页
本文基于阵列波导光栅(AWG)的传输理论,利用含氟聚合物(PFS-co-GMA)共聚物材料,对17×17信道光谱响应平坦化AWG波分复用器进行了参数优化.由于在聚合物阵列波导光栅器件的制备过程中,选用了反应离子刻蚀(RIE)工艺和蒸汽回溶技术,形... 本文基于阵列波导光栅(AWG)的传输理论,利用含氟聚合物(PFS-co-GMA)共聚物材料,对17×17信道光谱响应平坦化AWG波分复用器进行了参数优化.由于在聚合物阵列波导光栅器件的制备过程中,选用了反应离子刻蚀(RIE)工艺和蒸汽回溶技术,形成的梯形截面波导芯,使AWG传输的光产生相位移,导致传输光谱移动,引起串扰的变化.为此我们运用等效能流分析方法对矩形截面AWG器件的参数进一步修正,通过优化设计弥补了工艺的不足.实验测试结果表明:AWG中心波长约为1550.865 nm,3-dB带宽约为0.478 nm,中心波长插入损耗约为10.5dB,串扰约为-21.5dB. 展开更多
关键词 集成光学 阵列波导光栅 光谱漂移 梯型截面 等效能流 串扰
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原位生长包/芯/包层界面的氧化硅基阵列波导光栅
10
作者 吕文龙 张春权 +1 位作者 吕金科 吕苗 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期131-135,共5页
阵列波导光栅(AWG)是密集波分复用光通信和芯片光谱仪中的核心芯片,提出了一种新的AWG制造方法,在制作芯层时采用原位生长包层/芯层/包层三明治结构,采用化学气相沉积(CVD)工艺原位生成芯层和上下包层的界面,避免了原来分别生长芯... 阵列波导光栅(AWG)是密集波分复用光通信和芯片光谱仪中的核心芯片,提出了一种新的AWG制造方法,在制作芯层时采用原位生长包层/芯层/包层三明治结构,采用化学气相沉积(CVD)工艺原位生成芯层和上下包层的界面,避免了原来分别生长芯层、包层时光刻、去胶工艺在芯、包层界面处带来的颗粒物和有机污染,从而有效减少了对器件性能影响最大的芯、包层界面处的缺陷。详细介绍了改进后的工艺流程和参数,在硅衬底上制作了工作波长为800~1 050 nm的AWG芯片并将其作为验证芯片。通过对工艺改进前后的两组AWG芯片进行对比测试,证明了新工艺具有成品率高、性能稳定的优点。 展开更多
关键词 阵列波导光栅(awg) 氧化硅 波导 原位生长 包/芯/包层界面
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低热应力热稳定曲线型阵列波导光栅复用器 被引量:2
11
作者 王文敏 刘文 宋琼辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1780-1784,共5页
相对方形阵列波导光栅波分复用器芯片而言,采用曲线切割的复用器芯片可以成倍地增加单个晶圆上的复用器产出率,但是曲线切割复用器的中心波长更加容易受到热应力的影响,该热应力是由于封装盒与耦合到复用器芯片上的带状光纤之间的线膨... 相对方形阵列波导光栅波分复用器芯片而言,采用曲线切割的复用器芯片可以成倍地增加单个晶圆上的复用器产出率,但是曲线切割复用器的中心波长更加容易受到热应力的影响,该热应力是由于封装盒与耦合到复用器芯片上的带状光纤之间的线膨胀系数差异所引起的.本文实验分析了封装热应力对复用器中心波长的影响,结果表明,封装热应力与复用器中心波长之间的变化成线性关系.即使采用比较软的硅橡胶将复用器上的带状光纤固定到封装盒上,对于热稳定封装的曲线复用器而言,当环境温度在-20~65℃之间变化时,其中心波长也会有46pm的变化.通过在热稳定复用器封装用的加热片上贴一片高硼硅玻璃,同时将带状光纤用硅橡胶固定到高硼硅玻璃上的方法,既保证了带状光纤相对封装盒固定,又减小了它们之间线膨胀系数不一致导致的热应力.实验结果表明,在-20到65℃温度范围内,这种复用器模块的中心波长高低温变化典型值小于5pm,而且光纤所受的应力典型值小于0.029MPa. 展开更多
关键词 集成光学 阵列波导光栅(awg) 热应力 带状光纤
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密集阵列波导光栅的偏振相关波长优化分析 被引量:1
12
作者 吴瑶 郑煜 +2 位作者 何浩 刘志杰 段吉安 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4296-4304,共9页
对阵列波导光栅(AWG)器件的偏振相关波长(PDW)进行理论分析,研究PDW产生的机制以及优化方案。以石英基二氧化硅密集AWG作为研究对象,针对AWG中易于产生PDW的波导部位即与输入/输出平板波导连接处的波导间距在1~5μm范围内的阵列波导进... 对阵列波导光栅(AWG)器件的偏振相关波长(PDW)进行理论分析,研究PDW产生的机制以及优化方案。以石英基二氧化硅密集AWG作为研究对象,针对AWG中易于产生PDW的波导部位即与输入/输出平板波导连接处的波导间距在1~5μm范围内的阵列波导进行分析。利用有限元法分析上述连接处阵列波导的热应力分布,基于热应力仿真分析及相关理论分析,对这部分波导对应的包层进行掺杂以调节包层的热膨胀系数,从而减小波导正交方向的热应力差,达到优化PDW的目的;提出一种新工艺流程以实现AWG不同波导处包层的掺杂,使PDW优化得以实现。研究结果表明:对连接处陈列波导的包层掺入不同氧化物如P_(2)O_(5)和B_(2)O_(3),在保证包层折射率不变的条件下,增加包层的热膨胀系数至2.42×10^(-6)/℃,可将AWG的PDW优化至0.05 nm以下;结合新工艺可制备出低PDW的AWG器件,从而满足商业要求。 展开更多
关键词 阵列波导光栅(awg) 偏振相关波长(PDW) 热膨胀系数 热应力
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新型的Si基量子线光波导及其对发展集成光学的意义
13
作者 王兆宏 唐天同 陈时 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2006年第9期21-23,共3页
新型的Si基量子线光波导具有亚波长甚至纳米尺度的光限制能力,还可以实现小曲率半径的低损耗光传输,因此可以实现高密度集成和纳米集成,成为集成光学领域的研究热点。文章简要介绍Si基量子线光波导的结构和原理、独特优势及其在发展高... 新型的Si基量子线光波导具有亚波长甚至纳米尺度的光限制能力,还可以实现小曲率半径的低损耗光传输,因此可以实现高密度集成和纳米集成,成为集成光学领域的研究热点。文章简要介绍Si基量子线光波导的结构和原理、独特优势及其在发展高密度密集纳米集成光路上的应用,并预测了应用于未来集成光路中的新型导光波导的发展方向。 展开更多
关键词 集成光学 Si基量子线光波导 阵列波导光栅 喇曼激光器 光分插复用器
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倏逝场照明的集成零模波导纳米孔芯片 被引量:1
14
作者 俞鹏飞 付博文 +3 位作者 李传宇 李超 周连群 郭振 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期62-70,共9页
为了降低零模波导照明系统的成本、缩小尺寸,设计并完成衍射光栅、光波导以及零模波导的片上集成,并对集成化芯片的微纳结构及性能进行验证。采用时域有限差分法对集成化芯片进行了仿真设计,基于微纳加工手段制备出片上衍射光栅、光波... 为了降低零模波导照明系统的成本、缩小尺寸,设计并完成衍射光栅、光波导以及零模波导的片上集成,并对集成化芯片的微纳结构及性能进行验证。采用时域有限差分法对集成化芯片进行了仿真设计,基于微纳加工手段制备出片上衍射光栅、光波导以及零模波导阵列结构,对微观结构进行表征,并借助荧光微球对芯片的性能进行验证。通过荧光微球测试,制备的集成化芯片可以实现荧光微球的有效激发;通过微观结构表征,衍射光栅周期为(352.8±2.6)nm,齿宽为(155.3±2.4)nm,刻蚀深度为(67.8±3.5)nm;光波导芯层的宽度为(504.05±10.35)nm,高度为(184.9±8.9)nm;零模波导直径为(200.2±6.4)nm,深度为(301.3±7.6)nm,满足设计要求。芯片尺寸为22 mm×22 mm,最小线宽为155 nm,通过8个衍射光栅、约1000条光波导以及数十万个零模波导阵列结构的片上集成,为零模波导的照明提供了一种紧凑且有效的解决方案。 展开更多
关键词 集成光学 波导 衍射光栅 零模波导阵列
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基于AWG的OADM结构设计 被引量:1
15
作者 龚倩 林金桐 叶培大 《光通信研究》 北大核心 2002年第5期10-14,62,共6页
光分插复用器 (OADM)是实现波长上下话路、灵活配置网络资源的关键网元设备之一 .因为阵列波导光栅 (AWG)在成本和综合性能方面具有很大的优越性而使其成为目前最适于作为 WDM复用器与解复用器以及构成 OADM的关键器件 .文章详细研究了... 光分插复用器 (OADM)是实现波长上下话路、灵活配置网络资源的关键网元设备之一 .因为阵列波导光栅 (AWG)在成本和综合性能方面具有很大的优越性而使其成为目前最适于作为 WDM复用器与解复用器以及构成 OADM的关键器件 .文章详细研究了基于AWG构建 OADM的不同结构组成 .主要研究了环回和折叠型两种结构 ,并给出了易于实现集成的平板形结构设计的不同方案 . 展开更多
关键词 awg OADM 结构设计 波分复用 光网络 阵列波导光栅 光分插复用器
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硅基聚合物AWG波分复用器研究
16
作者 张大明 赵禹 +4 位作者 王菲 陈开鑫 崔占臣 马春生 许武 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第0Z2期340-344,共5页
报道利用甲基丙稀酸甲酯-甲基丙稀酸缩水甘油酯共聚物研制AWG波分复用器,对其原理、设计及制作工艺进行了研究。设计出AWG版图,利用铝掩模技术及反应离子刻蚀工艺完成了聚合物AWG制作。实验结果证明,制备的波导实现了单模传输。
关键词 硅基聚合物 波分复用器 awg 阵列波导光栅 铝掩模 反应离子刻蚀 制作工艺 光纤通信 甲基丙稀酸甲酯-甲基丙稀酸缩水甘油酯共聚物
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AWG作光路分插复用器串扰对信道数的影响
17
作者 丁么明 张国平 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期352-354,共3页
研究了阵列波导路由器作光路分插复用器(OADM)串扰的影响,其路由器含有m个上路/下路信道和n个传输信道。理论分析表明:随着上路/下路信道m和传输信道n的增加,串扰使OADM的信噪比QCT,成非线性下降、由于在阵列波导路由器中存在串扰,限... 研究了阵列波导路由器作光路分插复用器(OADM)串扰的影响,其路由器含有m个上路/下路信道和n个传输信道。理论分析表明:随着上路/下路信道m和传输信道n的增加,串扰使OADM的信噪比QCT,成非线性下降、由于在阵列波导路由器中存在串扰,限制了基于 OADM的网络复用信道数。 展开更多
关键词 awg 光路分插复用器 光串扰 信噪比 信道 OADM 阵列波导光栅
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光子集成干涉探测系统关键器件和集成化设计方法研究 被引量:3
18
作者 丁红杰 刘鹏 +3 位作者 刘勇 常虹 陈守谦 张旺 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期43-52,共10页
基于光波波动效应,采用光束传播法,设计了光程匹配波导、阵列波导光栅、相位调制器以及多模干涉耦合器等光子集成器件。在此基础上,对光子集成器件进行耦合特性分析与计算,设计了完整的光子集成芯片。通过对光子集成干涉系统各组成模块... 基于光波波动效应,采用光束传播法,设计了光程匹配波导、阵列波导光栅、相位调制器以及多模干涉耦合器等光子集成器件。在此基础上,对光子集成器件进行耦合特性分析与计算,设计了完整的光子集成芯片。通过对光子集成干涉系统各组成模块的分析、研究及优化,集成化设计了光子集成干涉探测系统电子样机。结果表明:设计的光子集成器件最小损耗为0.07 dB,光子集成芯片损耗为7.46 dB。光子集成干涉探测系统电子样机在等效口径为110 mm,系统高度口径比为1∶4时,具有视场角0.5°,100 km处空间分辨率5 m的技术指标。 展开更多
关键词 光子集成技术 阵列波导光栅 干涉 耦合器 相位调制 波导 光束传播法
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AWG插入损耗性能的分析和改善 被引量:2
19
作者 万莉 吴亚明 王跃林 《光通信研究》 北大核心 2003年第3期56-59,共4页
阵列波导光栅 ( AWG)是实现密集波分复用 ( DWDM)光网络的理想器件 ,插入损耗是它的一个重要性能指标 .文章在综述了多种减小 AWG器件插入损耗方法的基础上 ,分析了如何使用楔形波导结构来降低模式失配所导致的耦合损耗 .这种方法可以... 阵列波导光栅 ( AWG)是实现密集波分复用 ( DWDM)光网络的理想器件 ,插入损耗是它的一个重要性能指标 .文章在综述了多种减小 AWG器件插入损耗方法的基础上 ,分析了如何使用楔形波导结构来降低模式失配所导致的耦合损耗 .这种方法可以在不增加器件制作难度的同时大大降低 AWG的插入损耗 ,并且适用于各种材料和结构的 展开更多
关键词 阵列波导光栅 awg 密集波分复用 DWDM 插入损耗 楔形波导 光网络
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集成光学 光电集成与器件
20
《中国光学》 CAS 2005年第6期41-42,共2页
TN256 2005064255 单侧耦合16通道100 GHz硅基二氧化硅阵列波导光栅的 研制=Single-side alignment of 100 GHz 16 channel Si- SiO2 based on AWG design and fabrication[刊,中]/李健 (中科院半导体所.北京(100083)),安俊明…∥光学... TN256 2005064255 单侧耦合16通道100 GHz硅基二氧化硅阵列波导光栅的 研制=Single-side alignment of 100 GHz 16 channel Si- SiO2 based on AWG design and fabrication[刊,中]/李健 (中科院半导体所.北京(100083)),安俊明…∥光学技 术.-2005,31(4). 展开更多
关键词 阵列波导光栅 集成光学 优化设计 光电集成 多模干涉 光开关 微透镜阵列 波导结构 藕合 光纤阵列
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