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基于热膨胀效应的可调光功率分束器设计

唐雄贵 廖进昆 李和平 刘永 刘永智

基于热膨胀效应的可调光功率分束器设计

唐雄贵, 廖进昆, 李和平, 刘永, 刘永智
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  • 可调光功率分束器是集成光子系统中的重要功能器件, 其光功率输出具有动态可调控特性, 诸多光子系统对其有着广泛需求. 本文基于空隙槽型Y分支波导结构, 利用热膨胀效应, 提出了一种新型可调光功率分束器实现方法, 通过调控温度来改变分支处空隙槽的宽度, 以实现其分支波导的光功率输出的动态变化. 采用有限元方法, 对其热膨胀形变和光学性能进行了模拟分析. 其模拟结果表明, 该器件能实现大范围光分束调控, 且对波长和偏振态依赖性低; 同时, 该器件具有结构简单、易于设计和制作、易于调控等优点, 这种新型器件在各种光子系统中具有重要应用前景.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60908024, 61077017, 61090393)和中央高校基本业务费基金(批准号: ZYGX2011J050)资助的课题.
    [1]

    Olivero M, Svalgaard M 2006 Opt. Express 14 162

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    Chung K B, Yoon J S 2003 Opt. Quant. Electron. 35 959

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    Bayindir M, Temelkuran B, Ozbay E 2000 Appl. Phys. Lett. 77 3902

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    Veronis G, Shanhui Fan 2005 Appl. Phys. Lett. 87 131102-1

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    Shuo-Yen Tseng, Choi S, Kippelen B 2009 Opt. Lett. 34 512

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    Tang X G, Liao J K, Li H P, Lu R G, Liu Y Z 2009 Acta Optica Sinica 29 2077 (in Chinese) [唐雄贵, 廖进昆, 李和平, 陆荣国, 刘永智 2009 光学学报 29 2077]

    [7]

    Tang X G, Liao J K, Li H P, Zhang L, Lu R G, Liu Y Z 2010 Opt. Express 18 21697

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    Zhang Y W, Liu L Y, Wu X, Xu L 2008 Opt. Commun. 281 426

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    Chen Q H, Wu W G, Yan G Z, Wang Z Q, Hao Y L 2008 IEEE Photon. Technol. Lett. 20 632

    [10]

    Thapliya R, Kikuchi T, Nakamura S 2007 Appl. Opt. 46 4155

    [11]

    Tang X G, Liao J K, Li H P, Zhang L, Lu R G, Liu Y Z 2011 Chin. Opt. Lett. 9 012301-1

    [12]

    Wong W H, Liu K K, Chan K S 2006 J. Cryst. Growth 288 100

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    Kawano K, Kitoh T 2001 Introduction to optical waveguide analysis: solving Maxwell's equations and the SchrEdinger equation (New York: John Wiley & Sons, Inc.) p20

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    Jin J M 2002 The Finite Element Method in Electromagnetics (New York: John Wiley & Sons Inc.) p19

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    Bayindir M, Temelkuran B, Ozbay E 2000 Appl. Phys. Lett. 77 3902

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    Tang X G, Liao J K, Li H P, Lu R G, Liu Y Z 2009 Acta Optica Sinica 29 2077 (in Chinese) [唐雄贵, 廖进昆, 李和平, 陆荣国, 刘永智 2009 光学学报 29 2077]

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    Tang X G, Liao J K, Li H P, Zhang L, Lu R G, Liu Y Z 2010 Opt. Express 18 21697

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    Zhang Y W, Liu L Y, Wu X, Xu L 2008 Opt. Commun. 281 426

    [9]

    Chen Q H, Wu W G, Yan G Z, Wang Z Q, Hao Y L 2008 IEEE Photon. Technol. Lett. 20 632

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    Thapliya R, Kikuchi T, Nakamura S 2007 Appl. Opt. 46 4155

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    Wong W H, Liu K K, Chan K S 2006 J. Cryst. Growth 288 100

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    Kawano K, Kitoh T 2001 Introduction to optical waveguide analysis: solving Maxwell's equations and the SchrEdinger equation (New York: John Wiley & Sons, Inc.) p20

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    Jin J M 2002 The Finite Element Method in Electromagnetics (New York: John Wiley & Sons Inc.) p19

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-05
  • 修回日期:  2012-06-27
  • 刊出日期:  2013-01-05

基于热膨胀效应的可调光功率分束器设计

  • 1. 电子科技大学光电信息学院, 成都 610054
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60908024, 61077017, 61090393)和中央高校基本业务费基金(批准号: ZYGX2011J050)资助的课题.

摘要: 可调光功率分束器是集成光子系统中的重要功能器件, 其光功率输出具有动态可调控特性, 诸多光子系统对其有着广泛需求. 本文基于空隙槽型Y分支波导结构, 利用热膨胀效应, 提出了一种新型可调光功率分束器实现方法, 通过调控温度来改变分支处空隙槽的宽度, 以实现其分支波导的光功率输出的动态变化. 采用有限元方法, 对其热膨胀形变和光学性能进行了模拟分析. 其模拟结果表明, 该器件能实现大范围光分束调控, 且对波长和偏振态依赖性低; 同时, 该器件具有结构简单、易于设计和制作、易于调控等优点, 这种新型器件在各种光子系统中具有重要应用前景.

English Abstract

参考文献 (14)

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