新型S形光波导低弯曲损耗路径设计

孙光春; 周自刚; 杨永佳; 王强

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.031

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

新型S形光波导低弯曲损耗路径设计

孙光春 , 周自刚 , 杨永佳 , 王强

文章导航 > 激光技术 > 2010 > 34(5): 690-693

引用本文:

Citation:

新型S形光波导低弯曲损耗路径设计

1.
西南科技大学, 理学院, 绵阳, 621010

作者简介: 孙光春(1984- ),男,硕士研究生,现主要从事光波导、微小光学、集成光学方面的研究..

通讯作者: 周自刚, zhouzigang1973@163.com ;

基金项目:
四川省教育厅科技项目资助项目(06ZD1020)
中图分类号: TN252;TN256

Design of new type S-shaped optical waveguide low-loss bending path

1.
School of Science, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China

Corresponding author: ZHOU Zi-gang, zhouzigang1973@163.com ;

CLC number: TN252;TN256

摘要: 为了降低光波导中的弯曲损耗,从理论上分析了光波导的弯曲损耗、过渡损耗产生的根源,并以此为依据推导出符合弯曲、过渡低损耗的5次,6次,7次,8次和9次幂函数表达式。由MATLAB和MAPLE工具软件计算可知,9次幂函数的图形曲线最圆滑,当取h=125μm,L=800μm(高分支比)时其弯曲损耗可以减小到4.57dB,与传统常用的余弦函数和反正弦函数进行比较,在相同条件下弯曲损耗有了明显的降低。结果表明,所设计的1×4光功分器优化路线,传输性能优良,分配均匀。这为以后Y分支光波导的制作有很好的指导意义。
- 集成光学 /
- 低弯曲损耗 /
- 9次幂函数 /
- MATLAB /
- 有限差分光束传输法
Abstract: In order to reduce the bending loss of optical waveguide,the source of bending loss and transition loss of optical waveguide was analyzed. A series of curved line expression were obtained,i.e.,five-power function, six-power function, seven-power function,eight-power function and nine-power function expression. With the help of MATLAB and MAPLE, calculation results show that the curves of the nine-power function is the most smooth, when taking h=125μm, L=800μm(high branching ratio),the loss can be reduced to 4.57dB, which is much smaller than conventional sine function and cosine functions.At last, an optimum route composed of 1×4 optical splitters was designed and simulated in which the energy distribution was symmetric and uniform. This can offer some valuable guidance to the research of Y-type optical waveguide.
- integrated optics /
- low bending loss /
- nine-power function /
- MATLAB /
- finite different beam propagation method

[1]	LI A Y,YANG Y P.Review of the new development of beam propagation method for analysis of optical waveguide[J].Laser Technology,2000,24(4):236-239(in Chinese).
[2]	HU T G.The optical access network and optical device[J].Optical Communication Technology,1998,22(2):79-85(in Chinese).
[3]	GRANESTRAND P,STOLTZ B,THYLEN L,et al.Strictly nonblocking 8×8 integrated optical switch matrix[J].Electron Lett,1986,22(15):816-818.
[4]	CHUNG P S,CHAN H P,PUN E Y B.Novel design of integrated optical beam splitters using symmetric Y_branch structures[J].IEEE J Q E,1990,137(5):340-344.
[5]	GERD K.Fiber optic communications[M].Beijing:Electronics Industry Press,2005:78-79(in Chinese).
[6]	YANG J Y,WANG M H.Optimizing design to optical waveguide bend structure[J].Journal of Optoelectronics·Laser,1999,10(4):305-309(in Chinese).
[7]	ZHENG H L,CHEN F S.Benging loss of two kinds of Y-branch optical waveguides[J].Semiconductor Optoelectronics,2005,26(1):30-33(in Chinese).
[8]	MUSTIELES F J,BALLESTEROS E,BAQUERO P.Theoretical S-bend profile for optimization of optical waveguide radiation losses[J].IEEE Photonics Technology Letters,1993,5(5):551-553.
[9]	PETERMANN K.Fundamental mode microbending loss in graded-index and W fibres[J].Opt Quant Electron,1977,9(2):167-175.
[10]	TETSURO Y,MASAHIRO G,SHINNOSU K S.New design method for low-loss Y-branch waveguides[J].Journal of Lightwave Technology,2001,19(9):1376-1384.
[11]	LI Y Q,CUI M.Optical waveguide theory and technology[M].Bei-jing:Posts Telecommunications Press,2002:2(in Chinese).

[1]	李伦 , 巩马理 , 刘兴占 , 李振宇 , 王宇兴 . MATLAB用于激光光束质量分析. 激光技术, 2000, 24(6): 405-408.
[2]	张羽鹏 , 王开福 . LabVIEW和MATLAB在电子散斑干涉图像处理中的应用. 激光技术, 2009, 33(6): 582-585,589. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.007
[3]	王顺 , 程高峰 , 李强 , 杨建昌 , 闫宗群 . 激光发射天线仿真平台设计. 激光技术, 2019, 43(1): 131-136. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.01.026
[4]	焦烨 , 黄竹青 , 曹小玲 , 蔡成 , 刘芳艳 . 基于激光后向散射测量蒸汽湿度的仿真研究. 激光技术, 2013, 37(3): 310-313. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.009
[5]	王马华 , 朱光平 , 崔一平 , 张彤 . 集成光学陀螺谐振腔结构参量的确定. 激光技术, 2010, 34(1): 26-29. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.008
[6]	廖小军 , 杨亚培 , 戴基智 . 啁啾布喇格光栅法布里-珀罗滤波器. 激光技术, 2007, 31(6): 568-570.
[7]	周钰杰 , 冯力群 , 孙军强 . PPLN光波导中传输光波模场重叠因子分析. 激光技术, 2012, 36(5): 677-681. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.026
[8]	李士玲 , 叶永凯 . 飞秒激光直写透明光学材料光波导的研究进展. 激光技术, 2012, 36(6): 783-787. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.018
[9]	李晓惠 , 杨亚培 . 基于LiNbO3波导的共线集成声光器件. 激光技术, 2004, 28(4): 355-358.
[10]	胡哲峰 , 陈福深 , 孙豹 , 陈实 . 集成光波导电场传感器分段电极频率响应分析. 激光技术, 2011, 35(5): 688-691. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.030
[11]	缪庆元 , 何健 , 何平安 , 王宝龙 , 黄德修 . 集成双波导半导体光放大器小信号放大纵向特性. 激光技术, 2012, 36(3): 289-292.
[12]	郭亚平 , 赵江 , 李波 . 基于波导间隔余弦分布的光学相控阵研究. 激光技术, 2019, 43(1): 98-102. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.01.020
[13]	曾明 , 沈建新 , 钮赛赛 , 梁春 . 基于自动控制理论的自适应光学控制系统优化. 激光技术, 2014, 38(5): 692-697. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.025
[14]	张谦述 , 刘永智 , 杨亚培 , 戴基智 . 质子交换LiNbO3波导表面裂纹的研究. 激光技术, 2006, 30(4): 385-389.
[15]	张文 , 杨建义 , 王明华 . 玻璃基离子交换型宽带22 3dB耦合器研究. 激光技术, 2013, 37(5): 582-586. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.005
[16]	曾海峰 , 郭磊 , 李世光 , 钟志坚 , 李琛毅 , 余江 , 李显杰 . 从极紫外光刻发展看全球范围内的技术合作. 激光技术, 2023, 47(1): 1-12. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.01.001
[17]	苏洁梅 , 戴基智 , 杨亚培 . 光波导放大器的研究进展. 激光技术, 2004, 28(6): 604-608.
[18]	张剑 , 李国华 , 郝殿中 . 离子注入铌酸锂平面波导双折射特性的研究. 激光技术, 2006, 30(4): 360-362,365.
[19]	高磊 , 王涛 . 基于Mach-Zehnder结构微环谐振腔全光逻辑门的研究. 激光技术, 2014, 38(5): 614-618. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.008
[20]	张滨 , 宋少鸿 , 王宏建 , 江晓清 , 杨建义 . 一种基于微环的新型4×4非阻塞光路由开关. 激光技术, 2013, 37(6): 731-735. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.006

点击查看大图

计量

文章访问数: 4249
HTML全文浏览量: 599
PDF下载量: 238
被引次数: 0

新型S形光波导低弯曲损耗路径设计

通讯作者: 周自刚, zhouzigang1973@163.com;

作者简介: 孙光春(1984- ),男,硕士研究生,现主要从事光波导、微小光学、集成光学方面的研究.

1. 西南科技大学, 理学院, 绵阳, 621010

收稿日期: 2009-09-16
录用日期: 2009-11-04
网络出版日期: 2010-09-25

基金项目: 四川省教育厅科技项目资助项目(06ZD1020)

关键词:

摘要: 为了降低光波导中的弯曲损耗,从理论上分析了光波导的弯曲损耗、过渡损耗产生的根源,并以此为依据推导出符合弯曲、过渡低损耗的5次,6次,7次,8次和9次幂函数表达式。由MATLAB和MAPLE工具软件计算可知,9次幂函数的图形曲线最圆滑,当取h=125μm,L=800μm(高分支比)时其弯曲损耗可以减小到4.57dB,与传统常用的余弦函数和反正弦函数进行比较,在相同条件下弯曲损耗有了明显的降低。结果表明,所设计的1×4光功分器优化路线,传输性能优良,分配均匀。这为以后Y分支光波导的制作有很好的指导意义。