导读:本文包含了波导光栅耦合器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:波导,耦合器,光栅,光学,周期,效应,时域。
波导光栅耦合器论文文献综述
高旸,廖家莉,徐军,周战荣,沈晓芳[1]（2019）在《以波导光栅耦合器为案例的教学探讨》一文中研究指出光栅衍射是大学物理光学部分的重要教学内容,光栅波导耦合器是光电类本科生在后续专业课中将要学习的重要光电子器件。本文以波导光栅耦合器为案例,分析了该器件的工作原理与光栅衍射原理的内在联系,讨论了将该案例融入大学物理光栅衍射教学中的思考与方法。通过在光栅衍射教学中引入该案例有助于拓展学生视野、提升教学质量,也为与后续专业课在知识点上的对接奠定了理论基础。(本文来源于《教育现代化》期刊2019年69期）
高旸,廖家莉,周战荣,徐军,沈晓芳[2]（2019）在《以波导光栅耦合器为案例的教学探讨》一文中研究指出光栅衍射是大学物理光学部分的重要教学内容,光栅波导耦合器是光电类本科生在后续专业课中将要学习的重要光电子器件。本文以波导光栅耦合器为案例,分析了该器件的工作原理与光栅衍射原理的内在联系,讨论了将该案例融入大学物理光栅衍射教学中的思考与方法。在光栅衍射教学中引入该案例有助于拓展学生视野、提升教学质量,也为与后续专业课在知识点上的对接奠定了理论基础。(本文来源于《物理与工程》期刊2019年S1期）
吴少强,冯向华,卫正统,吴天昊[3]（2019）在《聚合物波导光栅耦合器的衍射场仿真（英文）》一文中研究指出为了实现横截面尺寸为50μm×50μm的聚硅氧烷聚合物光波导的耦合转向问题,设计了一种表面覆盖高折射率包层的多层蚀刻光栅耦合器。首先,分析了影响聚合物波导光栅耦合器耦合效率的结构因素;然后,采用在光栅表面蚀刻高折射率层的方法,提高了聚合物波导光栅耦合器的耦合效率;接着,对不同的周期(范围:100～4 000 nm)和不同的蚀刻深度(范围:0～50 000 nm)进行排列组合,形成不同的光栅结构,基于时域有限差分法编写程序,遍历所有情况,得到不同光栅结构下的光场情况以及其耦合效率,找到使耦合效率最大的周期以及蚀刻深度。最后,设计了多层蚀刻的光栅耦合器,进一步提高耦合效率。当蚀刻深度为5 000 nm,光栅周期为2 600 nm时,带高折射率层的聚硅氧烷聚合物光波导均匀光栅耦合器的耦合效率达到最大,为17.2%。采用多层蚀刻的方式,对结构进行优化,其耦合效率能达到37.4%。为聚硅氧烷聚合物光波导在光互连中的实际应用提供了理论依据。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年04期）
李加远[4]（2017）在《基于氮化铝波导的色散调控及光栅耦合器设计》一文中研究指出氮化铝作为目前已知的最宽带隙的半导体材料,能够工作在紫外到红外超宽的波段上。将氮化铝选做光波导器件的材料,能够发掘它的光学性能上的优势,宽禁带的特点使基于氮化铝材料的光波导器件在双光子吸收及自由载流子吸收等方面的非线性损耗更低,更有利于非线性效应的研究。本文从波导的色散角度出发,分析以氮化铝半导体材料为主的光波导特性。色散是引起光波导中频谱展宽的主要因素,在光器件设计中要尽量减少色散对脉冲信号的影响。文中设计了四种基本的狭缝氮化铝波导结构,通过对固定色散范围内的带宽以及色散值的分析,详细优化每一个结构参数对色散曲线的影响,使色散能够在宽带范围内实现平坦,在双狭缝波导中实现了超宽带的平坦色散。通过色散优化可以控制零色散波长,增强氮化铝波导的非线性效应,进一步研究波导的非线性特性。基于氮化铝的二阶非线性系数,文中进一步分析了氮化铝狭缝波导中二阶非线性色散优化。通过参数优化,将零色散波长调控到期望的波段,进而提高狭缝波导的非线性特性。在单狭缝波导中实现正交基模之间的转换,通过色散调控,选取合适的泵浦波长,在二倍频处实现基模到高阶模的转换,为后续在氮化铝波导中二次谐波的实验验证打下基础。基于氮化铝的叁阶非线性系数,在双狭缝氮化铝波导中分析氮化铝波导叁阶非线性效应的波长转换过程。在零色散波长附近选取合适的泵浦波长,计算相位匹配条件,实现基于简并四波混频效应的波长转换,并分析波导的传输长度等对转换带宽及转换效率的影响,在氮化铝波导中实现近红外到中红外波段宽带范围内的转换结果,有利于氮化铝光波导在中红外波段的应用研究。针对氮化铝光器件的研究,在文章最后设计了基于氮化铝材料的高效光栅耦合器。分别设计一维和二维两种结构的光栅耦合器,详细优化光栅参数,分析光栅的衍射特性,使外界独立光源耦合到氮化铝光波导中。基于氮化铝的光波导研究,能够发挥氮化铝半导体材料的独特优势,促进光学器件的性能优化,增加光器件的多样性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-12-01）
谭志荣,帅浩,杜长安,葛华[5]（2017）在《硅基波导光栅耦合器与波导传输损耗的研究》一文中研究指出对硅(Si)基波导光栅耦合器的设计与耦合性能进行了研究。采用本征模展开法对光栅耦合器进行设计与优化,通过实验测量了光栅的耦合性能,并对均匀光栅、自聚焦光栅和反射光栅等3种光栅耦合器的耦合性能进行了比较,耦合效率分别达到了达到47.86、56.36和48.98%,自聚焦光栅可以有效改善光纤到光纤的传输效果,耦合效率提高了8.5%。通过实验测量了基于耦合光栅技术的Si基条形波导和槽型波导的传输损耗,结果显示,条形波导和槽型波导的传输损耗分别为2.34dB/cm和6.31dB/mm。(本文来源于《光电子·激光》期刊2017年07期）
文翔[6]（2016）在《硅波导特种光栅耦合器的设计与研究》一文中研究指出21世纪以来现代集成光学迎来了蓬勃的发展。随着光子集成回路,特别是硅基集成光学的发展,硅基集成光栅耦合器成为了硅基集成光学领域重要的研究方向。硅基光栅耦合器可以为硅基光子芯片提供输入输出单口,既可以为光子芯片提供外部独立光源,又可以将经过光芯片处理的光信号输出出去,而且硅基光栅耦合器同样可以实现偏振无关输入/输出、波分复用/解复用等功能。因此光栅耦合器是硅基光子芯片上非常重要的器件之一,是实现片上光互联的重要技术手段。随着低功耗中红外硅基集成光接收机的实现,中红外片上光通信逐渐引起人们的关注,因此大宽带的中红外硅基光栅耦合器将成为光栅耦合器的研究将会推动中红外片上光通信的发展。为了实现在中红外波段实现大宽带的耦合,本文设计了在两微米波段工作的二维亚波长啁啾光栅耦合器,这种光栅结构在沿光传播方向设计了光栅的线性啁啾结构,在垂直光传播方向设计了耦合强度呈高斯分布的变迹结构,既可以提高中红外的带宽又兼顾了耦合效率的提高。在研究过程中发现,对于功能复杂的光栅耦合器的设计普遍的方法是发现一种新的结构,但是设计困难,并没有一种通用的方便的设计方法来完成设计。本文建立了设计复杂功能光栅耦合器的通用设计方法,这种方法基于计算机非线性搜索算法来实现光栅耦合器的反向设计,利用这种方法我们不用对器件进行非常复杂的结构研究,只需要输入光栅耦合器性能目标的参数,设计收敛域就可以得到性能优越的多功能特种光栅耦合器,其他的优化过程由计算机迭代来完成。利用本文构建的反向设计方法设计了高效率的垂直耦合光栅耦合器和偏振不相关光栅耦合器,并对设计结果进行了验证,从而证实了该方法在设计的可行性。这种方法为今后光栅耦合器以至于硅基光子器件的设计提供了新的设计思路。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-12-01）
张明,任建文,陈文,乐孜纯[7]（2015）在《光折变长周期波导光栅耦合器的设计和分析》一文中研究指出为了实现在一种稳定的材料上制作简单的光栅耦合器,提出了在钛扩散铌酸锂波导上制作光折变长周期光栅耦合器的方案。利用有效折射率法和耦合模理论,确定了耦合器的结构参数,包括光栅周期为74.28μm,两波导的分开距离为8μm以及100%耦合情况下光栅的最小长度为2.42 cm。分析了传输光谱,得到3 d B带宽为5.20 nm。模拟结果表明,当光栅长度和偏移距离的容差分别为0.37 cm和0.21 cm时,耦合效率可以达到90%以上。该耦合器有望应用于粗波分复用系统。(本文来源于《光学学报》期刊2015年03期）
周阔[8]（2013）在《硅基光栅耦合器和波导分束器的研究》一文中研究指出硅基光子学是当前光子学领域的热门研究热点之一。其研究内容是在硅材料上实现各种光子功能器件的制备和集成。平面光栅耦合器具有高耦合效率,体积小,易于制备和封装的特点,主要应用于光纤与波导之间的耦合。硅基波导偏振分束器可以控制偏振光的输出,是纳米器件集成的重要组成部分。本文根据平板波导的导模原理,在分析光栅耦合的布拉格条件,金属与介质之间的表面等离子体特性的基础上,采用严格耦合波解析方法和有限时域差分计算方法,研究和设计了硅基光栅耦合器和波导分束器,解决光纤与波导之间的高效耦合问题,满足硅基纳米器件集成的偏振光控制需求。本文主要取得了以下主要创新成果:(1)设计了一种与偏振无关的阶梯型光栅耦合器,可以同时对TE模和TM模进行耦合,解决了以往耦合器都是单偏的问题,且具有无偏振和尺寸小(光栅长度仅为3μm)的特点。光栅周期为0.99μm时,TE模和TM模耦合效率都大于40%的波长范围为1533nm~1580nm。当波长为1565nm时,TE模和TM模入射光的耦合效率分别为49.9%和49.5%,耦合效率差仅为0.4%。(2)通过增加反射光栅和折射率匹配层设计制作了一种高效率的全刻蚀垂直光栅耦合器,应用于波导与光纤之间的耦合。计算模拟结果显示,在波长为1550nm时,其TE模耦合效率可以达到87.6%,极大的提高了全刻蚀光栅耦合器的效率。(3)通过在定向耦合器平行波导中加入银,利用表面等离子激元对偏振态的选择性,设计了一种基于定向耦合器和表面等离子体激元的新型起偏器,改变了TE模和TM模的定向耦合周期规律,实现了TE偏振光的高消光比输出。研究结果表明,该起偏器具有宽波带,大角度容差和尺寸小的特点。在一组优化参数(L=1.25μm,t=40nm,λ=1.55μm,α=13.9°,W=300nm,L1=0.15μm)下,TE模的耦合效率为95%,TM模的耦合效率仅为3%,TE模的消光比高达15dB。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2013-10-01）
陈文[9]（2013）在《基于光折变长周期波导光栅耦合器的光分插复用器》一文中研究指出光分插复用器(OADM)是波分复用光网络的关键网元之一,基于波导光栅结构的OADM在新一代高速通信系统中起着重要的作用,是实现大容量、集成化、高速率全光网通信的关键节点器件。本文以铌酸锂晶体(LiNbO3)作为基底材料,研究了基于光折变长周期波导光栅(LPWG)耦合器的OADM。首先,研究了基于Ti:LiNbO3波导的光折变长周期波导光栅。理论分析了使用二次扩钛方法制作光波导时,获得单模波导的工艺条件,通过有效折射率法求解了波导芯和包层的不同模式折射率；然后设计了利用振幅掩模板的方法制作光折变长周期光栅的方案；选择TM13模式为工作模式时,得到在共振波长为1553μm时光栅周期应为74.28μm,光栅耦合系数κ=91.79m-1；然后分析了LPWGs的性能,获得了100%耦合时光栅的最小长度L=1.71cm,其峰值半高宽大约为4.6nm。同时,开展了制作Ti:LiNbO3波导器件与光纤的粘接的初步实验工作,为之后制作长周期光栅奠定了实验基础。其次,设计了基于Ti:LiNbO3波导的光折变长周期波导光栅耦合器。在共振波长为1553μm时求出了最小100%耦合长度Lmin=2.42cm;在复合信号光只从单根波导入射的初始条件下,得到了在100%耦合处输入波导和接收波导的传输光谱,通过分析在100%耦合位置的耦合光谱,可知其峰值半高宽为5.20nm且旁瓣很小。最后,对实际实验中可能具有的误差进行了讨论,计算得到了光栅长度L和两光栅偏移距离▽L的容差分别为0.37cm和0.21cm。该光折变长周期波导光栅耦合器适用于粗波分复用系统。最后,对基于光折变长周期波导光栅耦合器的光分插复用器进行了结构设计和理论分析。在耦合器的结构基础上进行改变,设计了振幅掩模板,理论分析了分下和插入信号的光谱,并讨论了实验上倏逝场对耦合效率的影响。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2013-04-01）
陈刘伟[10]（2013）在《光折变长周期波导光栅耦合器的研究》一文中研究指出基于波导光栅结构的光耦合器在新一代高速通信系统中起着重要的作用,是实现大容量、集成化、高速率全光网通信的关键节点器件。本文以铌酸锂晶体(LiNbO3)作为基底材料,研究了基于光折变长周期波导光栅的耦合器。首先,设计了基于Ti:LiNbO3波导的光折变长周期光栅滤波器。理论分析了制作波导的初始条件,得到在第一次扩钛时的钛条初始厚度τ=30nm,扩散深度为d=7.3μm,第二次扩钛时的钛条初始厚度和宽度τ=80nm和w=4μm。在X和Y方向的扩散深度分别为dx=3.9μm和dy=4.9μm的情况下,可以获得单模波导和只存在一阶模的包层结构。计算得到了在上述条件下,TM模式条形波导导模和包层模的有效折射率分别为2.14169和2.13781。进而计算得到长周期波导光栅的光栅周期为400μm,两束记录光的夹角为0.076。。然后运用耦合模理论,得到了光栅耦合系数K=112.23m-1,100%耦合长度L=1.4cm,该长度符合光学器件小型化和集成化的要求。通过分析在100%耦合位置的滤波光谱,可知其峰值半高宽为25nm且旁瓣很小,可以适用于粗波分复用系统。其次,我们从实验角度研究了基于Ti:LiNbO3波导的光折变长周期光栅滤波器,设计了光栅制作和滤波检测的实验方案。通过双光束干涉法,实验制作了基于LiNbO3晶体的体全息布拉格光栅滤波器,得到了在1548nm波长处峰值半高宽为4nm,衍射效率为10%的滤波效果。为之后具体开展基于Ti:LiNbO3波导的光折变长周期光栅滤波器的实验工作奠定了实验基础。最后,对基于Ti:LiNbO3波导的光折变长周期光栅耦合器进行了结构设计。通过理论分析得到在两根条形波导间距大于7μm时,倏逝场耦合效应C可以忽略。在两个长周期光栅完全对齐的情况下,对长周期光栅耦合方程进行了求解,得到了两根条形波导和包层中的归一化功率,并且求出了最小100%耦合长度Lmin=1.98cm。在复合信号光只从单根波导入射的初始条件下,得到了在100%耦合处发射波导和接收波导的传输光谱,以及满足长周期光栅方程共振波长的信号光在耦合器中的耦合动力学情况。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2013-04-01）
波导光栅耦合器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光栅衍射是大学物理光学部分的重要教学内容,光栅波导耦合器是光电类本科生在后续专业课中将要学习的重要光电子器件。本文以波导光栅耦合器为案例,分析了该器件的工作原理与光栅衍射原理的内在联系,讨论了将该案例融入大学物理光栅衍射教学中的思考与方法。在光栅衍射教学中引入该案例有助于拓展学生视野、提升教学质量,也为与后续专业课在知识点上的对接奠定了理论基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
波导光栅耦合器论文参考文献
[1].高旸,廖家莉,徐军,周战荣,沈晓芳.以波导光栅耦合器为案例的教学探讨[J].教育现代化.2019
[2].高旸,廖家莉,周战荣,徐军,沈晓芳.以波导光栅耦合器为案例的教学探讨[J].物理与工程.2019
[3].吴少强,冯向华,卫正统,吴天昊.聚合物波导光栅耦合器的衍射场仿真（英文）[J].红外与激光工程.2019
[4].李加远.基于氮化铝波导的色散调控及光栅耦合器设计[D].哈尔滨工业大学.2017
[5].谭志荣,帅浩,杜长安,葛华.硅基波导光栅耦合器与波导传输损耗的研究[J].光电子·激光.2017
[6].文翔.硅波导特种光栅耦合器的设计与研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[7].张明,任建文,陈文,乐孜纯.光折变长周期波导光栅耦合器的设计和分析[J].光学学报.2015
[8].周阔.硅基光栅耦合器和波导分束器的研究[D].国防科学技术大学.2013
[9].陈文.基于光折变长周期波导光栅耦合器的光分插复用器[D].浙江工业大学.2013
[10].陈刘伟.光折变长周期波导光栅耦合器的研究[D].浙江工业大学.2013
论文知识图
