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玻璃基平面光功分器技术工程化研究被引量：3: 2011年; 利用离子交换技术在玻璃基片上制作的集成光功分器具有工作波长范围宽,结构紧凑,环境稳定性好等特性,适宜批量化生产,成本更低。近年来,玻璃基离子交换光波导器件制备技术逐步发展成熟,基于该技术的集成光功分器的关键技术指标已经满足光通信网络应用的需求,并且在价格上具有很强的竞争力。介绍了玻璃基离子交换光波导制作原理以及玻璃基集成光功分器的技术发展现状,重点介绍了浙江大学在集成光功分器研制与开发方面的工作,包括专用玻璃材料的研制,离子交换技术的改进以及光功分器的结构设计,并报道了对集成光功分器的性能测试结果。; 郝寅雷郑伟伟江舒杭周强李锡华杨建义江晓清王明华; 关键词：离子交换光功分器工程化

低损耗离子交换玻璃基光波导制备与分析被引量：5: 2009年; 考虑到离子交换和离子扩散工艺的特殊要求,设计并熔制了适合于离子交换工艺的硅酸盐玻璃材料SiO2-B2O3-Al2O3-R’O-R2O(R’=Ca,Mg;R=Na,K).采用Ag+/Na+熔盐离子交换和电场辅助离子扩散工艺在这种玻璃材料基片上获得了掩埋式条形光波导.光学显微镜和电子探针分析表明高折射率的Ag+扩散区位于玻璃基片表面以下约10μm处,形成光波导的芯部.光波导芯部尺寸约为8μm×8μm,与单模光纤芯径尺寸相当,保证了较低的光纤耦合损耗.对光波导的测量结果得出:在波长为1.5μm处条形光波导的传输损耗约为0.1dB/cm,与单模光纤的耦合损耗约为0.2～0.3dB.条形光波导的传输损耗与材料本身的损耗接近,表现出掩埋式光波导的低损耗特征.分析表明,经过进一步优化,这种光波导制备技术可用于低损耗光波导器件的制作.; 郝寅雷郑伟伟江舒杭谷金辉孙一翎杨建义李锡华周强江晓清王明华; 关键词：离子交换

电场辅助离子扩散过程中玻璃基片的电导变化被引量：1: 2010年; 实验研究了玻璃基片在电场辅助离子扩散过程中的电导变化规律。结果发现,由于直流电场在玻璃基片中产生的焦耳热效应,离子扩散过程中玻璃基片的温度会明显升高,玻璃基片的电导也按照相应的规律变化;在通常的离子扩散制备掩埋式光波导的过程中,玻璃基片电导值可以增加到初始值的数倍;这种玻璃基片温度及伴随的电导变化,会给玻璃基离子交换光波导制备工艺带来不可忽略的影响。; 郝寅雷谷金辉郑伟伟江舒杭杨建义李锡华周强江晓清王明华; 关键词：电导

空间交叉波导耦合特性分析被引量：1: 2009年; 由两根在空间呈X型放置的光波导组成的空间交叉波导结构是构成垂直耦合光分束器、垂直耦合光滤波器、垂直耦合光开关和垂直耦合上/下复用器等三维集成光学器件的基本结构单元。提出用一种等效模场匹配法分析空间交叉波导耦合特性,将矩形波导的场分布看成是对圆对称光纤场分布的微扰,解决了对角区场分布的表达,从而计算空间交叉波导的耦合长度,并用三维全矢量光束传输法验证了分析结果。将两种方法所得的空间交叉波导耦合长度加以比较,最大误差为1.2%,平均误差为0.9%。结果表明该等效模场匹配法具有精度高、运算速度快等优点,为基于空间交叉波导的三维集成光学器件的设计和分析提供理论基础。; 孙一翎江晓清杨建义王明华; 关键词：三维集成光学

Analysis of the thermo-optic effect in lateral-carrier-injection SOI ridge waveguide devices: 2010年; The thermo-optic effect in the lateral-carrier-injection pin junction SOI ridge waveguide is analyzed according to the thermal field equation.Numerical analysis and experimental results show that the thermo-optic effect caused by carrier injection is significant in such devices,especially for small structure ones.For a device with a 1000μm modulation length,the refractive index rise introduced by heat accounts for 1/8 of the total effect under normal working conditions.A proposal of adjusting the electrode position to cool the devices to diminish the thermal-optic effect is put forward.; 赵佳特赵勇王皖君郝寅雷周强杨建义王明华江晓清; 关键词：热光效应脊波导 SOI 载流子注入折光指数

偏振无关磁光波导的设计: 2009年; 为使隔离器、环行器及其他非互易器件广泛地应用于波导集成光子回路,基于磁光材料的非互易特性,提出了一种偏振无关的磁光波导的简单设计方法.在磁光波导芯区的侧面引入特定高折射率区,造成了场强分布的不对称性,从而达到了非互易波导偏振无关的目的.微扰法和有限差分法相结合的分析表明,当方形单模波导宽度大于0.7μm时,TE和TM模非互易相移的相对误差低于1%.该波导结构具有制作简单、工艺容易实现的优点,适用于偏振无关的非互易磁光波导器件.; 陶栋杰周海峰郝寅雷杨建义王明华江晓清; 关键词：偏振无关集成光学

非互易波导光栅的滤波特性与应用被引量：2: 2008年; 根据磁光材料的非互易特性和波导光栅的滤波特性,介绍了一种磁光波导光栅的非互易滤波特性及其应用。该磁光波导光栅采用法拉第旋转系数为4800°/cm的掺铈钇铁石榴石(Ce∶YIG)材料、单模的脊型补偿墙截面结构和cosine型变迹光栅结构的设计。利用有限差分法和等效折射率法模拟该磁光波导光栅非互易效应的大小,同时结合耦合模理论和转移矩阵法对该磁光波导光栅的非互易滤波特性进行分析。结果表明,对于TE模和1550 nm波段,该磁光波导光栅正反向传输的中心波长偏移0.8 nm,带宽0.4 nm(-20 dB)。这种非互易滤波特性可以用来实现波长选择光隔离器和光分插复用器(OADM)等集成光学器件。; 刘仕景周海峰杨建义王明华江晓清; 关键词：集成光学

高限制等离子体表面波槽形结构被引量：2: 2009年; 基于等离子体表面波的物理机理,提出一种具有高限制因子的二维亚波长槽形结构.该结构能在二维上都限制在亚波长尺寸,其能量主要限制在芯区中,当芯区横截面尺寸为200nm×800nm,能量限制因子高达98.5%,横向模式尺寸近似于芯区宽度;当金属墙厚度大于截止厚度,横向模式尺寸能够达到深亚波长尺寸.该结构的基模分量Ex限制在芯区中,而分量Ey只在矩形介质芯区四个与金属接触的直角处被激励,并且关于x轴、y轴具有反对称性.; 陈献郝寅雷王明华杨建义江晓清; 关键词：集成光学

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国家自然科学基金(60777015)