- 1、本文档共16页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
光分路器的研究现状
光分路器,作为无源光网络的关键器件,随着光通信的发展,尤其是无源光
网络的发展,研究的人越来越多,应用也越来越广泛。下面我们将从几个方面介
绍光分路器的进展。
1、Y 分支的研究
Y 分支作为光分路器最基本、最关键的组成部分,在很早以前就开始研究。
早在1973 年,Yajima 用实验证实了Y 分支波导结构具有模式分离或者功率分离
[12]
的作用 。他指出当一个模式入射到Y 分支输入波导中,输出波导处将有模式
输出,与输入模式传播常数相近的一侧输出功率较多,符合“传播常数最接近”
准则。当两输出分支波导完全对称时,两输出分支的同一阶导模具有完全一致的
[13-14]
传播常数,输入分支的导模功率将平均的分配给两个输出分支 。
图1 传统Y 分支结构
传统Y 分支结构,如图1 所示,在分支处由于模式的突变导致较大的模式
转换损耗和辐射损耗,且随着输出角度的增加而增大,同时由于分支处的不规则
形状尖角,导致工艺的重复性较差。鉴于传统Y 分支的这些缺点,一系列改进
分支损耗和工艺重复性的方法相继被提出来。
Hanaizumi 提出了一种通过改变Y 分支处的折射率分布来降低辐射损耗。如
图2 (a )所示,它是通过改变分支处n3 的折射率来达到较低损耗的目的,图2
(b )给出了不同分支角度下这种结构和传统结构损耗的对比,可以看出随着分
支角度的增大,改变折射率分布结构相比传统结构损耗明显降低。H.
Hatami-Hanza 、S. Kent 等人提出了类似的改变Y 分支折射率分布的方法,如图 3
所示,只是折射率改变的部分有所不同。在分支角为10 度时,损耗可以降到1dB
以下。
(a ) (b )
图2 Hanaizumi 提出的改变折射率分布Y 分支 (a )结构(b )不同分支角度时性能
(a ) (b )
图3 (a )Hatami-Hanza 提出的Y 分支结构(b )Sent 等人提出的Y 分支结构
何晓薇、杨永俊等人提出一种采用渐变折射率分布的方法来改变 Y 分支性
能,如图 4 所示,在分支处由内向外采用从低到高的折射率分布,当光通过 Y
分支结构时,由于渐变折射率分布,使光场向外侧弯曲,达到大角度低损耗分光
的目的。在分支角度为20 度时,分支损耗降至0.7dB 。
图4 渐变折射率分布Y 分支结构 (a )何晓薇等人提出(b )杨永俊等人提出
无论是改变折射率还是渐变的折射率分布,都需要多次刻蚀来实现,增加了
工艺难度。
另外一种方法是在 Y 分支处插入高折射率的微棱镜结构[20-26] ,微棱镜的引
入可以在很大程度上补偿分支处的相位差,使两束光均匀的分到输出波导中。图
5 是几种加入微棱镜的结构,其中图5 (d )中,插入的微棱镜分为两个部分,其
中一部分是由两个对称的折射率偏高的微棱镜组成,它起到预补偿的目的,补偿
分支前后的相位差;另外一部分是折射率偏低的相前加速微棱镜,使光发生折射,
然后分束到两个输出波导中。这种结构,在分支角度为20 度时,其归一化传输
功率达到95% 。但由于对不同折射率之间的分界面要求很高,对工艺要求较高。
(a ) (b )
(c ) (d )
图5 加入微棱镜的Y 分支结构
Y. Sakamaki 提出了一种波前匹配法来提高Y 分支性能的方法,如图6 所示,
它是利用波前匹配的方法将分支部分分割成一系列的小块,使得输入单模模场转
化为两个相邻的本地模式,达到分束的目的。这种方法由于需要详细的分割,对
工艺制作要求相对较高。
(a )
文档评论(0)