基于自聚焦平板波導(dǎo)的光通信器件的研究.pdf

1、隨著人們對信息的需求的不斷增長，光通信網(wǎng)絡(luò)對光器件也提出了更新更高的要求?；跐u變折射率材料的光器件是近年來的一個新興的研究領(lǐng)域。利用漸變折射率材料制作的光器件可減少光學(xué)系統(tǒng)組件，簡化加工工藝，可使光學(xué)系統(tǒng)微型化、輕型化、優(yōu)質(zhì)化并且易于裝配。
　　 文章提出了一種橫向折射率漸變的自聚焦平板波導(dǎo)。這種新型漸變折射率元件在橫向上具有自聚焦透鏡類似擴束和傅立葉變換的功能，在豎直方向上則有波導(dǎo)對光束的限制功能。它在光通信中有多種應(yīng)用：可

2、以用于半導(dǎo)體激光器、二極管陣列與光纖的耦合；可以用它制作光功率分支器；而且可用于制作直的陣列波導(dǎo)光柵（AWG）以避免常規(guī)陣列波導(dǎo)光柵的工藝弊端。
　　 首先采用幾何光學(xué)方法分析了多模自聚焦平板波導(dǎo)的光學(xué)性質(zhì)，提出了一種二維半矢量光束傳輸法（SV-BPM）方法來模擬單模自聚焦平板波導(dǎo)，制作出了0.25 節(jié)距的自聚焦平板波導(dǎo)并進行了實驗測試了它的光學(xué)特性。
　　 接著設(shè)計了基于自聚焦平板波導(dǎo)的單模和多模多端口光功率分支器，為

3、了自聚焦平板波導(dǎo)和接收光纖陣列的有效耦合，設(shè)計了兩種微透鏡陣列；并分析了兩種光功率分支器的整體損耗性能，制作出了多模光功率分支器，經(jīng)測試其性能較好。
　　 最后設(shè)計了一種基于自聚焦平板波導(dǎo)的新型直陣列波導(dǎo)光柵。為研究新型直陣列波導(dǎo)光柵，先介紹了常規(guī)陣列波導(dǎo)光柵的原理、設(shè)計和二維標(biāo)量光束傳輸方法（BPM）
　　 的模擬；然后介紹了新型直陣列波導(dǎo)光柵的工作原理，設(shè)計出了1×8的新型直波導(dǎo)陣列光柵，二維SV-BPM模擬結(jié)果顯示