Y型波導(dǎo)功分器和波分器的研究.pdf

1、本文以二維波導(dǎo)的有限差分波束傳播法(FD-BPM)、耦合模理論(CMT)和多模干涉理論(MMI)為基礎(chǔ)，對Y分支波導(dǎo)的波分器和功分器進(jìn)行了分析研究。 首先，分析了Y分支波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中五層波導(dǎo)的傳播常數(shù)和模場，詳細(xì)介紹了FD-BPM方法和耦合模理論，并推導(dǎo)了本文所需的耦合模方程。然后結(jié)合應(yīng)用耦合模理論和Padé(1,1)近似的FD-BPM方法對多模Y分支波導(dǎo)的損耗特性進(jìn)行了分析。比較了零階模在單模和多模轉(zhuǎn)折波導(dǎo)中傳播時的輻射損耗，用耦

2、合模理論分析了Y分支波導(dǎo)內(nèi)部的模式轉(zhuǎn)化情況，計(jì)算了Y分支波導(dǎo)的輻射損耗和分支角之間的關(guān)系，解釋了多模Y分支波導(dǎo)的輻射損耗曲線產(chǎn)生振蕩的原因。通過降低Y分支波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)折點(diǎn)處1階模的比例，提出了一個設(shè)計(jì)寬角度低損耗Y分支波導(dǎo)的思路。 其次，提出了一個基于MMI效應(yīng)的緊湊的1310/1550nm Y分支波導(dǎo)解復(fù)用器的結(jié)構(gòu)。分析和計(jì)算表明器件性能可以通過優(yōu)化波導(dǎo)寬度、折射率分布和耦合器長度等結(jié)構(gòu)參數(shù)而得到優(yōu)化。應(yīng)用Padé(1,1)近