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多模干涉型光耦合器研究

刘杰  
【摘要】: 随着光通信系统朝着高速率、大容量方向发展,开发出性能优良的集成光学器件已经成为人们的迫切需求。多模干涉型光耦合器以其结构紧凑、频带较宽及对偏振不敏感等特点,已经得到了越来越广泛的应用。 传统多模干涉理论基于强限制型波导结构,在分析弱限制型器件时存在着较大误差。本文首先介绍了介质波导理论和光波导数值模拟方法:束传播方法(BPM);然后在传统理论的基础上,以弱限制型1×4多模干涉耦合器为例,综合考虑不同模式的等效宽度,提出了计算多模波导长度的三种优化方法,并运用BPM对不同厚度的耦合器的输出性能进行了模拟。结果表明,优化方法均使得器件损耗、均匀性和综合性能得到了明显提高,达到了优化的目的。最后,以光开关和相位阵列波分复用∕解复用器为例,探讨了多模干涉耦合器的应用。


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