漸變折射率波導(dǎo)在平面光波光路技術(shù)中的應(yīng)用.pdf

1、平面光波光路器件 (PLC)在光通信領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。而耦合封裝技術(shù)是 PLC器件開發(fā)過程中的關(guān)鍵性技術(shù)。耦合封裝過程中需要解決的核心問題是解決傳輸光纖與PLC芯片波導(dǎo)的模場失配以及折射率差異。設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)臐u變折射率波導(dǎo)是同時(shí)解決這兩個(gè)問題的最佳選擇。 本文首先確立了適用于平面光波光路芯片的數(shù)值模擬方法：時(shí)域有限差分方法(FDTD)作為主要的數(shù)值模擬手段。接下來，通過對漸變折射率(GRIN)光學(xué)理論的探究建立了設(shè)計(jì)GRIN透鏡

2、的理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，通過對GRIN透鏡設(shè)計(jì)參數(shù)的分析得出了最恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)并通過FDTD方法得到了理想GRIN波導(dǎo)的傳輸特性以及耦合效果。而后分別對目前使用較廣的錐形透鏡光纖 (TLF)以及楔形透鏡光纖 (WSF)進(jìn)行了理論分析和數(shù)值模擬，深入研究了光波在這兩種光纖中傳輸?shù)奶匦圆⑼ㄟ^實(shí)驗(yàn)對這兩種光纖用于光纖—PLC芯片耦合的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了探討。最后，在現(xiàn)有商用透鏡的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的加工得到了恰當(dāng)屬性的GRIN透鏡器件，通過實(shí)驗(yàn)測得了