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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

反相电极聚合物定向耦合电光开关的优化设计被引量：2: 2009年; 为了消除单节电极定向耦合电光开关的工艺误差对器件性能的不良影响,应用耦合模理论、电光调制理论、保角变换及镜像法,优化设计了一种两节交替反相电极聚合物定向耦合电光开关.模拟结果表明,该器件具有良好的开关性能:在1550nm的工作波长下,器件耦合区的长度为4753.5μm,交叉态电压为1.22V,直通态电压为2.65V,插入损耗小于2.21dB,串扰小于-30dB.通过微调状态电压,可以很容易地消除工艺误差对器件性能产生的不良影响.本文方法的设计结果与光束传播法的仿真结果符合得很好.; 郑传涛马春生闫欣王现银张大明; 关键词：集成光学电光开关开关电压插入损耗串扰

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

1550nm低推挽电压聚合物定向耦合电光开关的设计(英文): 2008年; 应用保角变换法、镜像法、耦合模理论和电光调制理论设计了一种推挽电极聚合物脊形波导定向耦合电光开关,阐述了基本结构和工作原理,给出了器件的设计和优化过程,主要分析了耦合长度、开关电压、输出光功率、插入损耗、串扰等特性.为了实现正常的开关功能,讨论了制作公差、波谱漂移以及单模光纤耦合损耗对器件性能的影响.模拟结果表明,所设计的开关的耦合长度为3082μm,开关电压为2.14V;插入损耗小于1.14dB,串扰小于-30dB.与BPM仿真结果以及实验结果的对比表明,文中提出的波导和电极的理论分析与计算方法具有较高的精度和可行性.; 郑传涛马春生闫欣王现银张大明; 关键词：电光开关开关电压插入损耗串扰

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

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

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

Optimal design of a high-speed polymer Mach-Zehnder interferometer electro-optic switch over 260 GHz被引量：4: 2010年; By using the proposed 3-D mode propagation analysis method and point-matching method, a polymer multimode interference (MMI) Mach-Zehnder interferometer (MZI) electro-optic (EO) switch is designed and optimized for enhancing the EO modulating efficiency and matching the impedance and the velocity. The designed switch possesses low driving voltages of ±1.375 V with a short EO active region length of 5 mm under 1550 nm wavelength, and the estimated cutoff switching frequency is up to 263 GHz due to the less mismatch between the lightwave velocity and microwave velocity. The 3-dB lightwave bandwidth is 60 nm, and within the wavelength range of 1520-1580 nm, the insertion loss and crosstalk are less than 6.71 and -30 dB, respectively.; 郑传涛马春生闫欣王现银张大明; 关键词：电光开关 MACH 千兆赫

110nm宽频谱马赫-曾德尔电光开关的改进设计被引量：3: 2010年; 设计了一种新型改进结构马赫-曾德尔干涉(MZI)电光开关,即在传统结构MZI电光开关中,使用一个相位发生器(PGC)取代一个3 dB耦合器。给出了改进器件的模型和工作原理,导出了振幅传输矩阵,分析了相移补偿原理和开关条件,优化了结构参数,模拟了传输功率、输出功率、输出频谱、插入损耗、串扰等特性。仿真结果表明,所设计器件的开关电压为2.445 V,开关时间为18.1 ps,拓展后的输出频谱为110 nm,工作波长在1492≤λ≤1602 nm范围内,器件的插入损耗小于2.24 dB,串扰小于-30 dB。设计结果与基于光束传播法(BPM)的Optiwave软件模拟结果吻合较好。; 郑传涛马春生闫欣王现银张大明; 关键词：集成光学输出频谱开关电压插入损耗

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