新型高速波导声光调制器的理论和实验研究.pdf

中文摘要 高速波导声光调制器具有开关速度快、体积小、插入损耗小、驱动功率低、 机械稳定度高、设计灵活方便、便于集成等优点，可以应用在全光纤激光器中作 为最佳的开关元件之一，还可以满足未来高速发展的光通信事业的需要。 本文对一种新型的高速波导声光调制器进行了理论和实验研究。论文的主要 工作包括以下几个方面： 1．介绍了高速波导声光调制器的研究背景、国内外研究现状和发展趋势。 2．声表面波器件的性能在很大程度上决定于声表面波的传播特性，而压电材料 的切割方向和声波导的厚度都对声表面波的传播特性有很大影响。本文从压 电介质中声波的耦合波方程出发，利用边界条件，提出了声表面波矩阵求解 法，该方法可以用于调制器基底切向的选择和声波导厚度的设计。 3．用Matlab数学模拟软件根据上述的声表面波求解理论编写程序，模拟了不同 角度旋转Y切x传播的LiNb03中声表面波的传播特性，最终确定了机电耦 合系数最大、声表面波传输速度较大的128。旋转Y切X传LiNb03作为调 制器的基底，另外还模拟了声表面波在不同厚度声波导中的传播特性，确定 了声波导厚度为0．15个声表面波波长。 4．选择光束传播法(BPM)对新型高速波导声光调制器进行分析。利用OptiBPM 软件对调制器进行了模拟，优化了锥形波导的参数和声光互作用区长度，同 时还分析了声表面波驱动功率对调制器光场的影响。 5．在理论研究的基础上对新型的高速波导声光调制器进行了试制。测试了调制 器的性能，并对测试结果进行了分析，提出了改进意见。 关键词： 高速波导声光调制器声表面波波速光束传播法铌酸锂 ABSTRACT best modulatorwillbeoneofthe acousto—optic High·speedguided—wave devicesofthe all—fiberlaserforits as switching Q．switched advantages，suchhigh insertion mechanical size，low loss，excellentflexibility,high speed，compact design alsocanbeusedinthe powerrequirement，goodintegration，etc．It stability,low communicationfield． optical high—speed Inthis new modulatoris typehigh·-speedguided·-waveacousto—-optic paper,a hasbeendone． theoreticaland onthemodulator introduced，and experimentalstudy Themaincontentsofthe arelistedasfollows： paper 1．The and ofhigh-speedacousto—optic background．statusdevelopment