非對(duì)稱M-Z干涉儀鈮酸鋰光波導(dǎo)電場(chǎng)傳感器.pdf

1、集成光波導(dǎo)電場(chǎng)傳感器因其具有靈敏度高、帶寬大、對(duì)原電場(chǎng)的干擾小等優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。但它的工作點(diǎn)會(huì)因制作工藝、外界環(huán)境因素等的變化而不穩(wěn)定。而工作點(diǎn)又是影響其傳感性能的關(guān)鍵，它對(duì)系統(tǒng)的探測(cè)靈敏度和線性動(dòng)態(tài)范圍以及探測(cè)信號(hào)的波形影響非常大。針對(duì)此種情況，本文采用直通型非對(duì)稱 Mach-Zehnder(M-Z)光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，以鈮酸鋰為材料，并利用可調(diào)諧激光器作為光源設(shè)計(jì)了一種工作點(diǎn)可調(diào)控的光波導(dǎo)電場(chǎng)傳感器。
　　論文首先介紹了所提

2、出的非對(duì)稱M-Z電場(chǎng)傳感器的基本結(jié)構(gòu)，然后對(duì)該傳感器的性能進(jìn)行了分析討論。分析結(jié)果表明，通過(guò)調(diào)整傳感器的工作波長(zhǎng)，可使工作點(diǎn)位于線性區(qū)域，從而可以將系統(tǒng)探測(cè)靈敏度提高到83 dBμV/m，而線性動(dòng)態(tài)范圍也可保持在62 dB左右。這種方法對(duì)工作點(diǎn)的控制簡(jiǎn)單，可調(diào)節(jié)范圍大，而且具有較大的工藝容差，分析表明其3 dB耦合器的耦合間距可以容忍的工藝誤差在0.5μm左右，而Y分支的工藝容差則更大。
　　此外，論文還簡(jiǎn)單地討論了反射型非對(duì)稱M

3、ach-Zehnder Interferometer(MZI)光波導(dǎo)傳感器。這種反射型非對(duì)稱結(jié)構(gòu)MZI通過(guò)將直通型MZI的兩波導(dǎo)臂以一定角度切割并在端面鍍膜，從而使傳播于兩波導(dǎo)臂中的光波在該端面反射并沿原路返回，最終在輸入端干涉而實(shí)現(xiàn)。該結(jié)構(gòu)可以減小器件的尺寸，并巧妙地通過(guò)反射端面與波導(dǎo)成一定的夾角實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱M-Z的臂長(zhǎng)差。與直通型MZI光波導(dǎo)電場(chǎng)傳感器相比，它具有尺寸小，易于實(shí)現(xiàn)較大的臂長(zhǎng)差等優(yōu)點(diǎn)，然而其制作成本相對(duì)高一些。