导读:本文包含了多模波导论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:集成光学,波导分析,渐变折射率分布,离子交换
多模波导论文文献综述
陆锋,张俊生,黄刚,景宁[1]（2019）在《离子交换多模条形波导折射率分布及光传输特性研究》一文中研究指出为明确光在离子交换制备的条形波导中的传输行为,建立了离子交换技术制备的折射率分布模型,在对离子交换过程理论分析的基础上,通过计算机仿真分析了波导的折射率分布特性,得到了此类型波导中的折射率分布沿纵向、横向分别分布呈高斯及高斯误差分布的结论,并对其受交换宽度、深度的影响进行了分析。据此建立波导模型,并通过有限元法对波导中光的模式进行计算,得到了不同折射率分布下光场模式传播,并对其特性进行了分析。此研究为通过离子交换技术制备渐变折射率波导及相关模分复用功能器件的设计工作提供了必要的参考依据。(本文来源于《光电子技术》期刊2019年03期）
邱橙,陈泳屹,高峰,秦莉,王立军[2]（2019）在《一种结合增益耦合分布反馈光栅的多模干涉波导半导体激光器的研制》一文中研究指出半导体激光器是现代通讯领域的核心器件.研究和开发具有高稳定性、高功率、高光束质量、窄线宽的单模半导体激光器是目前半导体激光器研究领域的一个重要的研究方向.本文在窄脊型边发射半导体激光器的结构基础上,提出并研制了一种在980 nm波段附近的利用有源多模干涉波导结构作为激光器的主要增益区,利用增益耦合式分布反馈光栅对激光器的纵向模式进行调制的新型边发射半导体激光器芯片结构.通过对比实验可以看出,这种激光器相较于一般的分布反馈式半导体激光器,其具有更高的斜率效率和输出功率;而相较于一般的多模干涉波导激光器,这种激光器具有更高的光束质量和更好的稳定性.同时,由于在芯片设计和制造过程中采用了表面刻蚀形成的高阶分布反馈光栅,这种激光芯片的制造无需二次外延,只需要微米量级精度的i线光刻即可实现,是一种制备工艺较为简单、制造成本较低、利于商用量产的芯片结构.(本文来源于《物理学报》期刊2019年16期）
谢虎成[3]（2019）在《基于数字超结构的多模弯曲波导的逆向设计与实现》一文中研究指出近年来,互联网中产生的信息呈现出爆炸式增长,传统的信息处理方法开始难以应对这日益增长的信息容量。随着集成光子技术的发展,利用片上模式分复用技术(Mode Division and Multiplexing,MDM)在同一传输信道中以多种传输模式光为载体进行信息传输,从而大大地提高了信息传输容量,为解决这一难题提供了希望。而在片上MDM系统中,弯曲波导起到了重要的作用,其现在已被纳入多家硅光子器件设计套件中。由于弯曲波导的存在,使得在设计集成光子系统时能够进行灵活的布线,这样会大大降低片上集成系统的占用面积,同时能够提高系统的集成密度。本论文针对这一研究背景,提出了基于逆向设计的优化方式来设计能够支持多种模式传输的弯曲波导。在设计中选择绝缘体上硅(Silicon-on-Insulator,SOI)作为器件设计的材料平台,基于叁维模型的时域差分法来进行设计过程的优化步骤,在软件中编写优化算法脚本并进行编译运行。我们将波导的弯曲处进行离散化处理,形成一定数量的像素点,通过改变像素点的材料属性进而来影响模式光在弯曲波导中的传输情况。优化算法会通过不断的迭代过程来确定每个像素点的材料属性:硅或者空气,从而使得模式光在弯曲波导中的传输效率达到最优值。在经过一定次数的优化迭代后,得到了叁种多模弯曲波导结构,其分别能支持两种模式光(TE_0、TE_1)、叁种模式光(TE_0,TE_1,TE_2)以及四种模式光(TE_0,TE_1,TE_2,TE_3)低损耗传输,其工作波长范围为1535 nm至1565 nm。仿真结果表明,在整个工作带宽内,叁种弯曲波导的平均传输损耗均在1 dB左右,且相互间的模式串扰平均值小于-15 dB,仿真结果达到了设计时的指标。此外,在论文中详细描述了在超净实验室内制备硅光器件的工艺流程:切片、洗片、匀胶、电子束曝光(Electron Beam Lithography,EBL)、显影、定影、反应离子刻蚀(Reactive Ion Etching,RIE)、氧离子去胶以及在显微镜下检查等步骤。通过不断地调试器件的制备工艺,最终得到了质量较好的器件,并对其进行实验测量。与此同时,在论文中详细描述了实验测量所用的光路的搭建以及测量时的注意事项。通过对每个器件进行波段扫描,并进行归一化处理,得到了器件的测量数据。在制备工艺误差允许的范围内,实验测量结果能够与设计值较好地相吻合,这表明所制备出来的器件具有良好的性能,能够满足在片上使用的要求。用基于逆向设计方法所设计出来的这叁种多模弯曲波导与已有文献中所报道的弯曲波导相比,具有器件尺寸小、传输损耗低、支持模式数多以及制备工艺简单等优点,这些优势将会在很大程度上减小片上集成光子系统的占用面积,同时也将会在很大程度上提高片上光子系统的集成密度。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
魏超[4]（2017）在《面向多模波导互连的多输入多输出传输系统基础研究》一文中研究指出随着信息技术和通信行业的快速发展,人们逐渐把目光由传统的电互连转向光互连,因为光互连传输系统具有传输容量大,抗干扰能力强等优点。光互连的研究方向,主要包括自由空间光互连、板间光互连以及波导互连等,其中波导互连对于未来的片上多核系统的发展具有重大意义。为了提升光传输系统的传输容量,人们研究和使用了波分复用、多阶调制、偏振复用、模分复用等技术,并且还引入了多输入多输出技术。这些技术在长距离光纤传输系统中有了比较明显的进展,但是其它的光传输系统,如多模波导互连方面的进展相对缓慢。本文研究了面向多模波导互连的多输入多输出传输系统,这样可以模拟片上光互连传输系统,而且对该传输系统的性能分析,有助于片上光互连系统的设计和研究。本文首先搭建了面向多模波导互连的多输入多输出传输系统测试平台,该测试平台主要由软件定义无线电模块、电光调制模块、多端口多模波导模块、光电探测模块等组成。软件定义无线电模块可以一次最多发送两路电信号,通过电光调制模块到达多端口多模波导模块,该多模波导模块可以通过外加电压控制两路光信号的混迭程度,用于对两路信号进行不同比例的混迭。再通过光电探测模块,实现光信号到电信号的转换,最后数据由计算机来进行处理和分析。基于所建立的测试平台,本文对于基于多输入多输出的传输系统性能进行了分析,主要分析信道估计算法的有效性,不同多输入多输出算法的效果,信道串扰与误码率的关系,不同信噪比对系统性能的影响等,并且与仿真结果进行比较。通过分析,可以得出信道估计算法的有效性比较好;不同多输入多输出算法对于系统性能均有提升,提升的效果有所区别;在相同信噪比情况下,信道串扰越大,误码率越高;在相同串扰情况下,信噪比越高,系统性能越好。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-12-01）
甘峰源,孙成伟,王雨佳,李洪云,龚旗煌[5]（2017）在《多模表面等离激元波导及偏振操控》一文中研究指出表面等离激元(SPPs)波导是纳米光子学器件和集成光子电路中的重要元件,目前已有的工作主要集中在单模表面等离激元波导的设计和研究上。但从某种程度上来说,单模的条件会限制波导的应用,比如偏振操控、信息编码等方面。而多模波导则可以提供更多的灵活性和功能性,包括偏振编码、模式转换、模式编码等。本文提出了支持两种低损耗SPP模式的多模表面等离激元波导。这一多模表面等离激元(本文来源于《第十二届全国光学前沿问题讨论会会议论文摘要集》期刊2017-11-17）
李明康[6]（2017）在《小型化多模基片集成波导（SIW）滤波器研究》一文中研究指出现代通信、雷达以及卫星系统的快速发展对微波电路提出了更高的要求。作为微波系统重要的组成部分,性能高且结构紧凑的滤波器被大量需求。基片集成波导(SIW)结构以其体积小、重量轻、易于加工和实现平面集成等优点在滤波器设计中得到了广泛的应用。本论文主要研究将SIW的多模特性应用于SIW滤波器的设计中,并结合对多模的扰动、电容性加载、折迭等手段以实现电路版图小、结构紧凑的单通带和双通带SIW滤波器。目前关于多模SIW滤波器的研究还是集中于基于一对简并模的单通带滤波器设计。据此,本文根据SIW或者半模SIW(HMSIW)结构内不同阶谐振模式的电场分布,通过在特定位置加入金属化过孔/过孔阵列,对个别谐振模式的场分布进行扰动,从而使这些模式的谐振频率发生偏移,使受扰动的谐振模式和未受扰动的谐振模式靠近来构成通带。设计了基于叁角形HMSIW的叁模和四模滤波器,此外基于单个受扰动的SIW谐振腔设计了四模双通带滤波器。电容性加载是实现SIW谐振单元小型化的有效手段,且多数是针对主模进行电容性加载。本文在SIW谐振腔中引入两个金属柱分别对主模和高次模进行双电容性加载,实现了双通带独立可控的SIW滤波器。其次,通过对高次模进行电容性加载,再结合金属化过孔对主模的扰动,使得多个谐振模式的谐振频率靠近而构成通带,我们利用多层印刷电路板(PCB)工艺以及低温共烧陶瓷(LTCC)工艺分别设计了基于四分之一模SIW(QMSIW)的带宽可控的叁模滤波器。进一步地,在馈线位置引入了增加枝节的叁单元缺陷地(DGS)以拓宽阻带范围、提高带外抑制。对SIW谐振腔进行折迭可以有效缩减SIW谐振腔所占电路面积。本文通过对矩形SIW谐振腔进行叁次折迭,提出了叁重折迭SIW谐振单元(TFSIW),利用该结构内的前两个经折迭以后的谐振模式实现了双通带滤波器设计。基于所提TFSIW谐振腔的滤波器所占电路面积相比于传统矩形SIW腔滤波器减小了 86%(相同频率比下);此外它还突破了传统二重折迭SIW(DFSIW)结构不能实现较小频率比的缺陷,所设计的滤波器两通带中心频率分别位于1.91 GHz和2.32 GHz,频率之比仅为1.21。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-01）
刘通[7]（2016）在《多模光纤及绝热波导耦合器的模式调控》一文中研究指出在导波光学中,模式是描述光纤和波导中电磁场分布的基本概念,也是分析光在波导器件中传输特性的重要工具。本论文以多模光纤的模式以及绝热波导耦合器的超模为研究对象,具体研究光纤中的模式选择、模式转换和模式控制技术,并且通过采用超模整形方法设计实现一种新型绝热波导器件。主要工作包括以下内容:首先,研究了多模光纤中基于非线性效应的模式转换与控制。分析了多模光纤中的模式间四波混频效应及其对应的相位匹配条件,在此基础上,提出了利用模式间四波混频和级联拉曼散射共同作用产生高阶模超连续谱的方案,并分别在普通少模光纤和光子晶体光纤中实现了可见光波段的高阶模超连续谱产生。通过在光纤中引入偏振控制,还实现了径向偏振和角向偏振矢量光束输出。此外,对渐变折射率多模光纤中的非线性效应开展了实验研究,实现了覆盖400~2400 nm的超连续谱输出,并且观察到明显的光束净化现象。其次,提出并验证了基于光纤光栅实现光纤激光器模式选择与转换的方法。针对全光纤激光器,提出了用少模光纤布拉格光栅对实现横模选择的方法,分析了少模光纤布拉格光栅对的选模原理,基于少模光纤布拉格光栅对搭建全光纤激光器,实现了高阶模运转,斜率效率为54%,输出的高阶模纯度达到95.4%,并且通过偏振控制能够输出矢量和涡旋光束。针对全光纤放大器,设计了基于应力长周期光栅的大模场双包层光纤模式转换器,在高功率皮秒脉冲主振荡功率放大器中实现了基模与高阶模的高效转换,输出的基模和高阶模平均功率均达到117 W。最后,提出将超模整形用于绝热波导结构设计,并据此设计了一种能够双向工作的绝热波导耦合器。分析了绝热波导耦合器中的超模演化并数值仿真分析了其模式及光束传输特性,结果表明,该方案能够实现基于暗态超模的和亮态超模的双向绝热耦合且具有工作带宽大和耦合效率高的优点。实验上对该双向绝热波导耦合器的性能进行了测试,在设计波段实现了超过90%的高效双向绝热耦合。这种基于超模整形和绝热演化的波导器件具有带宽大和对制作误差容忍度高的优点,为集成光子学器件的研制提供了一种新的思路。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-10-01）
唐彦娜,罗积润,彭澍源,李实[8]（2016）在《基于损耗介质加载波导回旋行波放大器的多模稳态分析》一文中研究指出目前回旋放大器的稳定性分析主要采用单模理论,而该理论不能分析模式间的相互影响。多模稳态理论可以分析不同模式间的相互影响,现有的多模理论仅可以分析光滑波导或内壁加载石墨涂层的波导结构,该结构并不适合高平均功率工作。该文首次将回旋行波放大器的多模稳态理论应用于适合于高平均功率的损耗介质加载波导模型,并分析了回旋返波振荡的存在对工作模式的影响。以01TE模基波工作的Ka波段回旋行波管为例,研究介质损耗正切和输入功率的变化对回旋返波振荡的抑制作用。相较于使用PIC仿真方法,利用多模理论,可以快速地分析工作模式得到稳定放大的过程。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集（上）》期刊2016-08-23）
邹秋顺[9]（2016）在《多模干涉型人工微结构波导耦合系统的研究》一文中研究指出在过去的二十年,人工微结构材料,如光子晶体(PtCs)、光子准晶(PtQCs)、声子晶体(PnCs)、声子准晶(PnQCs)等,因具有独特的性质,使之能在相应的波长数量级尺寸上控制电磁波或声波能量的流动。自映像现象是多模波导系统的属性之一,即沿传播方向上每隔一定的距离会重复出现单重像或多重像,多模干涉效应导致了复制像(包括单重像和多重像)的出现。基于多模干涉效应的光学器件因具有简单结构、低偏振灵敏度、低损耗和宽带宽等特性,使之成为光电集成回路中的重要部件。传统光波导和光子晶体多波导系统中的自映像现象已经得到了大量研究,然而,有关声波导中自映像现象的研究却未见报道。基于耦合模理论及有限元数值计算方法,本论文研究了光子准晶波导系统中的自映像效应,并首次将光波导中的多模干涉效应推广到了声波导中。研究表明,光子准晶多模波导系统中依然可以实现自映像现象。作为一种潜在的应用,我们设计并模拟分析了一款新型3dB太赫兹波功分器,该太赫兹波功分器是基于对称干涉条件下光子准晶多模波导系统中的多模干涉效应,能将太赫兹波从两个输出通道中高效的输出,具有紧凑的结构和宽带宽等特性,并可以拓展基于光子准晶多模波导系统的新器件的设计。将M个平行声子晶体单模波导邻近放置构建一个声波多模波导结构(MPnCWs)。为了获得其色散曲线以及传播方向上入射声波产生的复制像,有限元方法被用于对M-PnCWs的分析与计算,该M-PnCWs在工作频域内支持M个导模。模拟结果分别给出了在反对称和对称入射条件下,沿传播方向上出现的单重像(包括正像和镜像)和N重像,模拟结果中复制像出现的位置能很好地与由自映像条件分析得到的计算值保持一致,该自映像条件是根据导模传输法确定的。正如光学多模波导系统中那样,自映像原理仍可用于分析M-PnCWs。作为在声学领域的潜在应用,我们提出了一款基于自映像现象的超声波功分器,该器件能将超声波从N个通道中自由的输出,且可作为声波回路中实际应用的器件。(本文来源于《南昌大学》期刊2016-05-01）
王嘉源,肖金标[10]（2015）在《基于水平多槽波导的多模干涉型偏振分束器》一文中研究指出提出了一种基于水平多槽波导的锥形多模干涉耦合器型偏振分束器。水平多槽波导具有高双折射,能大大减小器件尺寸。利用成对多模干涉原理,自镜像长度只有一般自镜像原理的叁分之一。分析结果表明,所提器件能够有效实现偏振束分离,多模干涉工作区的长度为23.4μm,小于其他的多模干涉型偏振分束器。准TE和准TM模的偏振消光比分别为22.3和24.5 d B。(本文来源于《全国第17次光纤通信暨第18届集成光学学术会议——无源、有源光器件和光子集成回路》期刊2015-12-18）
多模波导论文开题报告
（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：
半导体激光器是现代通讯领域的核心器件.研究和开发具有高稳定性、高功率、高光束质量、窄线宽的单模半导体激光器是目前半导体激光器研究领域的一个重要的研究方向.本文在窄脊型边发射半导体激光器的结构基础上,提出并研制了一种在980 nm波段附近的利用有源多模干涉波导结构作为激光器的主要增益区,利用增益耦合式分布反馈光栅对激光器的纵向模式进行调制的新型边发射半导体激光器芯片结构.通过对比实验可以看出,这种激光器相较于一般的分布反馈式半导体激光器,其具有更高的斜率效率和输出功率;而相较于一般的多模干涉波导激光器,这种激光器具有更高的光束质量和更好的稳定性.同时,由于在芯片设计和制造过程中采用了表面刻蚀形成的高阶分布反馈光栅,这种激光芯片的制造无需二次外延,只需要微米量级精度的i线光刻即可实现,是一种制备工艺较为简单、制造成本较低、利于商用量产的芯片结构.
（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。
多模波导论文参考文献
[1].陆锋,张俊生,黄刚,景宁.离子交换多模条形波导折射率分布及光传输特性研究[J].光电子技术.2019
[2].邱橙,陈泳屹,高峰,秦莉,王立军.一种结合增益耦合分布反馈光栅的多模干涉波导半导体激光器的研制[J].物理学报.2019
[3].谢虎成.基于数字超结构的多模弯曲波导的逆向设计与实现[D].哈尔滨工业大学.2019
[4].魏超.面向多模波导互连的多输入多输出传输系统基础研究[D].浙江大学.2017
[5].甘峰源,孙成伟,王雨佳,李洪云,龚旗煌.多模表面等离激元波导及偏振操控[C].第十二届全国光学前沿问题讨论会会议论文摘要集.2017
[6].李明康.小型化多模基片集成波导（SIW）滤波器研究[D].中国科学技术大学.2017
[7].刘通.多模光纤及绝热波导耦合器的模式调控[D].国防科学技术大学.2016
[8].唐彦娜,罗积润,彭澍源,李实.基于损耗介质加载波导回旋行波放大器的多模稳态分析[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集（上）.2016
[9].邹秋顺.多模干涉型人工微结构波导耦合系统的研究[D].南昌大学.2016
[10].王嘉源,肖金标.基于水平多槽波导的多模干涉型偏振分束器[C].全国第17次光纤通信暨第18届集成光学学术会议——无源、有源光器件和光子集成回路.2015