基于波导结构的可调控检偏器与偏振分束器研究

发布时间：2024-04-19 01:17

　　波导型光偏振检偏器和分束器是集成光子系统中的新型光学功能器件,其输出偏振态具有动态调控特征,用于实现光的偏振分束与检偏功能,在集成光子系统中具有重要应用价值。首先,本文提出了两种新型波导型可调控检偏器,分别采用偏折波导和S型弯曲波导结构,利用液晶材料的各向异性与大双折射特性,基于电光效应,从而实现对光束偏振态的调控,完成TE波和TM波在输出端口的可控检偏输出。采用光束传播法(BPM)对器件光学特性进行了模拟分析,对于偏折波导结构可调控检偏器,当上、下控制电极施加电压U0时,经模拟计算得出,TE波和TM波的光损耗分别仅为0.002ddB和29.6dB,其消光比高达29.598dB,即完成对TE波检偏。当上、下控制电极不加电压时,经模拟计算得出,TE波和TM波光损耗分别仅为29.8dB和0.003dB,其消光比高达29.797dB,从而完成对TM波检偏。对于S型波导结构可调控检偏器,当上、下控制电极施加电压U0时,经模拟计算得出,TE波和TM波的光损耗分别仅为0.002dB和29.8dB,其消光比高达29.798dB,即实现对TE波检偏。当上、下控制电极不施加电压为时,经模拟计算得出,TE...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１：光波导器件??

分为有源光波导器件和无源光波导器件，其中有源光波导器件对光??波导具有调制功能，无源光波导器件对光波呈现出静态特性。根据其功??能进行分类，如图１．１所示，波导型无源光波导器件按其功能分类，可分??为功率分配器、光路变换器、模分离器、偏离器、波分复用器、偏振器、??波导透镜等类型....

图１．２：布拉格光栅产生的光路变换??

光通信系统中是将信号从干线光缆分配到各个用户的时候必不可少的??器件。光功率分配器可分为单模波导型功率分配器和多模波导型功率??分配器。例如，如图１．３为分支波导，分支波导的基本形状可以分为对称??二分支波导和非对称二分支波导两种类型。如图１．４为方向耦合器。如??图１．５为多模....

图1.3:单模分支波导的基本结构

??一圍々Ｆ??Ｆ＾ｉ??（ｙ投射型?（ｂ）反射型??图１．２：布拉格光栅产生的光路变换??ｎ）光功率分配器。将光的功率按照预定的比例分配成几部分，并将??它们分别输出去的器件叫做功率分配器（ｐ〇？，ｅｒ?ｄｉｅｔｅｒ；）。功率分配器在??光通信系统中是将信号从干线光缆分配到各个....

图１．５：多模波导型光功率分配器??

因此，无论是将任何一种偏振光除去，还是将ＴＥ模与ＴＭ模的传输??通道分离，都是非常必要的。为了能够完成这些功能，偏振器与模分离??器在集成光路中是必要的结构要件。如图１．６所示，构成波导型偏振器??的最简单方法，是在波导层的表面直接制作金属薄膜的方法。??＾?ＪＴ７??利用金属镀....

本文编号：3958010