本文關(guān)鍵詞：聚合物長周期波導(dǎo)光柵的模式轉(zhuǎn)換器研究

  更多相關(guān)文章： 模分復(fù)用技術(shù) 模式轉(zhuǎn)換器 聚合物 長周期波導(dǎo)光柵

【摘要】：隨著現(xiàn)代通信對(duì)傳輸容量的需求不斷增加,人們不斷尋求各種方法來提高光網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量,其中就包括時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用、波分復(fù)用和模分復(fù)用等技術(shù)。對(duì)于模分復(fù)用技術(shù),它將模式作為載體加載信號(hào)傳遞信息,進(jìn)而成倍的提高了傳輸容量。本文就是在基于少模光纖的模分復(fù)用技術(shù)上,重點(diǎn)研究聚合物長周期波導(dǎo)光柵的模式轉(zhuǎn)換技術(shù)。模式轉(zhuǎn)換技術(shù)是模分復(fù)用技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一,它主要完成從一種模式到另一種模式的轉(zhuǎn)換,例如基模到高階模的轉(zhuǎn)換。為了打破光纖在幾何形狀和選擇材料的限制,本論文主要采用聚合物材料來制作光波導(dǎo)器件,其最大的原因是制作工藝簡單并且有較高的熱光系數(shù),并且用條形波導(dǎo)來代替光纖的圓柱形,利用長周期波導(dǎo)光柵實(shí)現(xiàn)了模式之間的轉(zhuǎn)換。論文的主要工作如下:首先,論文簡要概述了模分復(fù)用技術(shù),介紹了當(dāng)前國內(nèi)外常見的幾種模式轉(zhuǎn)換器,分析了各自的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn),然后在此基礎(chǔ)上,提出利用一種基于長周期波導(dǎo)光柵的模式轉(zhuǎn)換器,并例舉了現(xiàn)有長周期波導(dǎo)光柵用途范圍。其次,以麥克斯韋方程組出發(fā),介紹了光波導(dǎo)模式,然后分析了條形波導(dǎo)的基本理論,并介紹了光柵的模耦合原理和聚合物光波導(dǎo)材料,綜合介紹了涉及到聚合物長周期波導(dǎo)光柵模式轉(zhuǎn)換器的基本工作原理。然后,對(duì)長周期波導(dǎo)光柵的模式轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了數(shù)值分析,計(jì)算出了雙模波導(dǎo)的尺寸,以及長周期光柵的周期、深度等重要參數(shù),最后設(shè)計(jì)了波導(dǎo)圖案和光柵圖案,制作出實(shí)驗(yàn)掩膜板。最后,介紹了波導(dǎo)制作流程,通過實(shí)驗(yàn)和測(cè)試,證明了制作的聚合物長周期波導(dǎo)光柵可以完成基模到高階模的轉(zhuǎn)化,并測(cè)試得到其耦合效率。另外通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到制作的聚合物長周期波導(dǎo)光柵的偏振相關(guān)性和溫度特性。
【關(guān)鍵詞】：模分復(fù)用技術(shù) 模式轉(zhuǎn)換器 聚合物 長周期波導(dǎo)光柵
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景10-12
• 1.2 模式轉(zhuǎn)換器12-14
• 1.3 長周期波導(dǎo)光柵14-15
• 1.4 本論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 聚合物長周期波導(dǎo)光柵的基本原理16-27
• 2.1 光波導(dǎo)模式16-17
• 2.2 條形波導(dǎo)的分析17-22
• 2.3 光柵的模耦合理論22-24
• 2.4 光波導(dǎo)耦合模的性質(zhì)24-25
• 2.4.1 光波導(dǎo)模式的正交性和歸一化24
• 2.4.2 光波導(dǎo)模式的正交歸一化條件24-25
• 2.5 聚合物光波導(dǎo)材料25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 器件的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)室制備工藝27-35
• 3.1 雙模波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-29
• 3.1.1 MARCATILI近似求解法27-28
• 3.1.2 有限元算法軟件COMSOL28-29
• 3.2 光柵周期設(shè)計(jì)29-33
• 3.2.1 相位匹配曲線30
• 3.2.2 耦合系數(shù)30-32
• 3.2.3 偏振不相關(guān)32-33
• 3.3 掩膜板制作33-34
• 3.3.1 波導(dǎo)圖案設(shè)計(jì)33
• 3.3.2 光柵圖案設(shè)計(jì)33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 波導(dǎo)制作和數(shù)據(jù)的分析35-47
• 4.1 波導(dǎo)制作流程35-37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)37-38
• 4.3 結(jié)果討論38-46
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論38-42
• 4.3.1.1 模式轉(zhuǎn)換39-42
• 4.3.1.2 溫度特性42
• 4.3.2 帶偏振態(tài)的實(shí)驗(yàn)分析42-46
• 4.3.2.1 偏振相關(guān)性43-44
• 4.3.2.2 模式轉(zhuǎn)換44-45
• 4.3.2.3 溫度特性45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 集成雙長周期波導(dǎo)光柵47-54
• 5.1 材料的熱光特性47-48
• 5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)48-49
• 5.3 理論分析49-50
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果50-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第六章 結(jié)論54-55
• 6.1 本文的主要貢獻(xiàn)54
• 6.2 下一步工作的展望54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻碩期間取得的研究成果59-60

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1 陳海燕;黃春雄;李繼軍;吳耀德;;級(jí)聯(lián)長周期波導(dǎo)光柵濾波器研究[J];光通信研究;2010年04期

2 郭小偉;張曉霞;李和平;劉永;劉永智;;基于長周期波導(dǎo)光柵的寬范圍電光調(diào)諧濾波器[J];科學(xué)通報(bào);2009年21期

3 陳海燕;黃春雄;李繼軍;吳耀德;;一種基于長周期波導(dǎo)光柵與介質(zhì)薄膜的寬帶波導(dǎo)放大器研究[J];長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)理工卷;2010年01期

4 王子豪;楊利;;改進(jìn)長周期波導(dǎo)光柵折射率傳感特性的研究[J];量子電子學(xué)報(bào);2007年04期

5 ;[J];;年期

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1 游佩林;;死亡之波——海嘯的生成機(jī)制與周期研究[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（上冊(cè)）[C];1999年

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1 肖明明;長周期波對(duì)港口工程設(shè)計(jì)波要素影響的數(shù)值模擬試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 李越;長周期波浪對(duì)船舶系泊穩(wěn)定影響的研究[D];大連理工大學(xué);2013年

3 楊t@;聚合物長周期波導(dǎo)光柵的模式轉(zhuǎn)換器研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 李俊慧;電光調(diào)諧的鈮酸鋰長周期波導(dǎo)光柵[D];電子科技大學(xué);2012年

5 陳文;基于光折變長周期波導(dǎo)光柵耦合器的光分插復(fù)用器[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

6 陳奇;長周期波浪作用下的大型船舶系泊特性研究[D];浙江海洋學(xué)院;2014年

7 徐為;港口非線性波浪的實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2006年

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