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聚合物定向耦合电光开关的模拟和优化被引量：3: 2008年; 阐述了定向耦合电光开关的基本结构及工作原理,利用耦合模理论和电光调制理论,在1550nm波长下,对器件的结构参量进行了优化,并对其传输光谱、开关电压、插入损耗、串扰等特性进行了分析.模拟过程中,考虑了因金属电极和聚合物材料引起的模式损耗.器件的结构参量优化值为:波导芯截面尺寸为1.7×1.7μm2,波导芯与电极间的限制层厚度为1.5μm、电极厚度为0.15μm,波导间的耦合间距为2.0μm,相应的耦合长度为2926μm.模拟结果表明,本文所设计的器件在开关转换电压0和17.4V下,在1534到1565nm的波长范围内,器件的插入损耗小于0.16dB,串扰小于-20dB,耦合区在2734～3120μm范围内,器件的插入损耗小于0.22dB,串扰小于-20dB.; 闫欣马春生王现银张大明刘式墉; 关键词：光通信电光开关开关电压插入损耗串扰

聚合物微环电光开关的模拟和优化被引量：7: 2008年; 利用耦合模理论、电光调制理论和微环谐振理论,提出一个完善合理的聚合物微环电光开关的器件模型,并给出了可用以分析微环谐振过程的光强传递函数,据此在谐振波长1550nm下对该器件进行了模拟和优化.结果表明:微环波导芯截面尺寸为1.8×1.8μm2,波导芯与电极间的限制层厚度为1.1μm,电极厚度为0.15μm,微环半径为15.2μm,微环与信道间的耦合间距为0.16μm,光绕微环转300圈即可形成稳定的谐振状态,此时的谐振时间约为147.4ps.不加电压时,下信道的插入损耗约为0.8dB,上信道的串扰约为-26dB;当取工作电压等于19.7V为开关电压时,上信道的插入损耗约为0.34dB,下信道的串扰约为-20dB.; 闫欣马春生王现银张大明刘式墉; 关键词：光通信开关电压

聚合物定向耦合电光开关的高频响应特性分析被引量：1: 2009年; 应用耦合模理论、电光调制理论、保角变换法和镜像法,给出了分析聚合物定向耦合电光开关高频响应特性的功率传输矩阵新方法,导出了输出功率、上升时是、下降时间、开关时间及截止开关频率的表达式。为了获得较低的传输损耗、较好的阻抗匹配、较小的开关电压以及较高的截止频率,优化设计了器件的波导结构和电极结构。模拟结果表明,所设计器件的开关电压为1.457 V,耦合长度为4.374 mm,开关时间为32.8 ps,截止开关频率为114.7 GHz。与点匹配法的计算结果和实验结果的对比表明,该理论分析方法具有较高的精度。; 郑传涛马春生闫欣王现银张大明; 关键词：集成光学定向耦合器电光开关开关时间开关频率

Sub-nanosecond optical switch based on silicon racetrack resonator被引量：1: 2010年; We experimentally demonstrate a small-size and high-speed silicon optical switch based on the free carrier plasma dispersion in silicon.Using an embedded racetrack resonator with a quality factor of 7400,the optical switch shows an extinction ratio exceeding 13 dB with a footprint of only 2.2×10^(-3)mm^2.Moreover,a novel pre-emphasis technique is introduced to improve the optical response performance and the rise and the fall times are reduced down to 0.24 ns and 0.42 ns respectively,which are 25%and 44%lower than those without the pre-emphasis.; 徐海华黄庆忠李运涛俞育德余金中; 关键词：光开关亚纳秒赛道自由载流子

聚合物脊形波导定向耦合电光开关的电极优化被引量：1: 2009年; 给出了一种新型聚合物脊形波导定向耦合电光开关的结构模型和设计方法。应用保角变换法和镜像法分析了对称共面双电极的电场分布。为了获得最小的模式损耗和开关电压,优化了电极厚度、电极宽度和电极间距。为了使器件实现正常的开关功能,讨论了所能允许的开关电压的波动范围。模拟计算结果如下:脊形波导的芯宽度4.0μm,芯厚度1.5μm,脊高0.5μm,耦合间距3.0μm,优化后的电极厚度0.15μm,电极宽度3.0μm,电极间距3.5μm,耦合长度3082μm,开关电压5.43 V;当开关电压在5.28到5.59 V范围内波动时,器件的插入损耗小于0.60 dB,串扰小于-30 dB。与BPM仿真结果的对比表明,该优化方法具有较高的精度。; 郑传涛马春生闫欣王现银张大明; 关键词：电光开关开关电压镜像法

聚合物费米型截面阵列波导光栅的优化设计被引量：2: 2009年; 利用微扰理论给出"等效矩形波导法",分析了费米型截面硅基聚合物阵列波导光栅的传输特性.模拟表明,波导的费米型截面将使阵列波导光栅的传输光谱产生漂移、并使串扰增大.为了消除光谱漂移、减小串扰、实现正常的解复用功能,对阵列波导光栅的结构参量进行了重新优化.结果表明,重新设计的费米型截面聚合物阵列波导光栅的光谱响应和串扰恢复到初始设计的聚合物矩形截面阵列波导光栅的水平.; 李德禄马春生汪玉海张大明; 关键词：阵列波导光栅传输光谱串扰

亚微米尺度高速电光调制器的研究进展被引量：1: 2009年; 基于SOI(silicon on insulator)材料的亚微米尺度电光调制器成为了研究Si光电子学的重点。评述了亚微米尺度下SOI脊型光波导实现单模条件、偏振无关、低耦合损耗的技术要求,分析并比较了几种基于不同光学结构和电学结构的电光调制器的原理和特性,讨论了达到高速电光调制的方式。; 周亮余金中; 关键词：SOI 单模条件偏振无关高速电光调制器

聚合物微环谐振器电光开关阵列的优化与模拟被引量：4: 2009年; 利用耦合模理论、电光调制理论和微环谐振理论,提出了一个聚合物微环谐振器电光开关阵列的模型。该器件由N-1个微环和N条平行信道构成,在微环上施加不同方式的驱动电压,可以实现N条信道的开关功能。以7微环8信道结构为例,在1550nm谐振波长下对该器件进行了优化和模拟。结果表明,微环波导芯的截面尺寸为1.7μm×1.7μm,波导芯与电极间的缓冲层厚度为2.5 μm,电极厚度为0.2μm,微环半径为13.76 μm,微环与信道间的耦合间距为0.1 4μm,输出光谱的3 dB带宽约为0.05 nm,开关电压约为8.1 V左右,插入损耗约为0.23～4.6 dB,串扰小于-20 dB。; 闫欣马春生陈宏起郑传涛王现银张大明; 关键词：光通信电光开关开关电压

多电极定向耦合型电光开关的特性分析: 2009年; 以耦合模理论为依据,介绍一种定向耦合型的电光开关,并从理论上分析了定向耦合型电光开关的工作原理,讨论了多节反相电极结构对器件开关性能的影响,同时给出了传输矩阵的一般表达式.; 田美强闫云飞高伟男高强马春生张大明; 关键词：电光开关开关电压定向耦合器

聚合物串联耦合双环电光开关的优化被引量：2: 2009年; 利用耦合模理论、电光调制理论和微环谐振理论,提出一个聚合物串联耦合双环电光开关器件模型,在1.55μm谐振波长下对该器件进行了模拟和优化.结果为:微环波导芯截面尺寸为1.6×1.6μm2,波导芯与电极间的限制层厚度为1.6μm,电极厚度为0.15μm,微环半径为15.2μm,微环与信道间的耦合间距为0.14μm,微环与微环间的耦合间距为0.6μm,输出光谱的3dB带宽约为0.06nm,开关电压约为6V左右,插入损耗约为2.2dB,串扰约为-20dB.所设计的双环电光开关较单环型电光开关不仅输出光谱更加平坦陡峭,非谐振光更弱,而且开关电压更低.; 闫欣马春生郑传涛王现银张大明; 关键词：光通信开关电压

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国家重点基础研究发展计划(2006CB302803)

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