摘要：基于三角晶格空气孔光子晶体波导,通过在传统的光子晶体单线缺陷薄板波导中加入硫系玻璃材料作为基底,设计了一种在实验中易实现且损耗较低的新型波导结构.运用三维平面波展开法(MPB)计算了不同基底厚度产生的能带结构、场分布以及损耗大小,通过对比分析,得到既能将损耗降到最小、同时又能实现慢光的理想基底厚度.在最优化的波导结构中,得到了损耗为15.4dB·cm-1,光速为0.04 c(c为真空中光速)的理想慢光,比传统波导28.7dB·cm-1的损耗降低约46.3%.

摘要：本文介绍了一种适用于快速大批量测试的采用扼流槽结构的波导连接探头的设计方法。这种探头有不用上螺钉即插即测、不带法兰、接头体积小、有一定容差的特点。并在文中给出了实际测试结果。

摘要：色散控制在光纤通信中越来越重要,从低速率到高速率,从单波长SDH到多波长DWDM,色散控制要求越来越严。通过对不同应用的光纤波导结构的制造、性能测试和分析,指出了波导结构设计与光纤衰减、模场直径、弯曲损耗和波导色散等的关系。这些实践经验可以指导光纤的设计与制造。

摘要：表面等离子体在波导与共振微腔结构器件传输中的特性,在光通信、光电信息、集成光学等领域有广泛的应用。本研究提出了一种等离子体波导与共振环微腔结构组成的设计方案,利用传输矩阵法和耦合模理论对该结构进行理论分析。通过模拟微环谐振腔的传输特性,得到不同波长下环腔结构的光场分布图及透射率谱线,发现了该结构存在滤波特性。进一步改变结构参数,发现改变耦合间距和波导宽度等参数对滤波特性均有影响,利用时域有限差分(FDTD)算法模拟场分布验证了本研究的理论设计。该设计结构紧凑、尺寸小巧,容易被集成到光学线路中,有潜力发展成为新一代纳米集成光路的基本元器件。

摘要：针对大功率量子级联激光器存在热积累严重的问题,本文基于MBE与MOCVD结合的二次外延生长InP基量子级联激光器结构的工艺方法,设计优化中波单管4W连续光输出的大功率量子级联激光器光学与散热性能。通过COMSOL软件对器件结构进行建模,设计器件光学和热学结构模型,分析不同结构参数对器件性能的影响,得到最优结构参数:在In053Ga047As层厚度为50nm,波导下包层InP为1μm,上包层InP为2μm,封装金层厚度为3μm时,器件光学和热学综合性能最优,其中波导光限制因子为074,核心区温度为378 K。本文研究相关结论可为后续大功率中波量子级联激光器结构与工艺设计提供指导。

摘要：本文对能够实现正折射率和负折射率模式的平面等离子体波导结构进行了理论分析,重点研究了可见与近红外频率的金属-绝缘体-金属(MIM)、绝缘体-金属-绝缘体(IMI)、绝缘体-绝缘体-金属(IIM)等几种几何模型的模式。结果表明,这3种等离子体结构在可见频率的有限范围内都表现出负折射性能,品质因数接近20。通过有限差分时域模拟,证实了可见光从自由空间传输至这些波导时,表现出负折射特性。给出了波长为350～850nm、波导芯尺寸在5～50nm范围变化、基于Ag/GaP和Ag/Si3N4材料的波导结构的折射率和品质因数。该结果为可见频率范围内的负折射率材料和二维波导结构提供了设计依据。这些几何结构可以作为三维负折射率材料的基础元素。

摘要：基于表面等离子激元理论提出一个由金属-介质-金属波导和半环切口组成的波导结构,应用时域有限差分法研究了该结构的透射特性.仿真结果表明:透射光谱中产生一个类似法诺共振线形的共振谷,该法诺共振由半环切口中连续态与离散态的相互干涉所致,其共振波长可以通过改变半环切口的结构参量进行调节,该结构灵敏度约为575nm/RIU,品质因数可达5 671.添加一个矩形谐振腔于该结构上可产生多重法诺共振,品质因数为6 555,此特征能为波导结构的设计提供极大的灵活性,有望在光学集成回路、纳米传感器方面得到比较广泛的应用.

摘要：为提高太赫兹（THz）波的产生效率，研究了飞秒激光与铌酸锂晶体的相互作用。分析了块状铌酸锂晶体中抽运光与THz波间的相位匹配，结果显示抽运光的群折射率曲线与THz波的折射率曲线不存在交点，表明了块状晶体结构中相位失配问题的存在。设计了4种不同尺寸的波导结构，根据波导理论计算了波导结构在0.1～6 THz波段的折射率。研究结果表明，铌酸锂波导结构能够有效增大飞秒激光与THz波的相位匹配程度，甚至实现二者间的完全相位匹配，从而提高飞秒激光与晶体耦合过程中THz波的产生效率。另外，还对晶体中THz波的传输距离进行了分析。研究对飞秒激光与非线性晶体耦合过程中的相位匹配增强作用提供了理论依据。

摘要：进行了副载波标签和净荷分离技术的研究,采用基于波导结构的光学滤波器进行了分离副载波标签和光净荷的算法设计,并完成了基于波导结构的ChebyshevⅠ型、ChebyshevⅡ型、椭圆型和Butterworth型ARMA光学滤波器的设计和仿真实现。结果验证了基于波导结构的ARMA光滤波器算法的可行性,该种滤波器有可能用于分离副载波标签和净荷。

摘要：设计了一种1 550 nm波长分布反馈(DFB)激光器芯片,分析了有源区材料和波导结构对芯片参数的影响。分析了影响输出功率和相对强度噪声(RIN)的因素,并进行了实验对比。通过对芯片材料结构和波导结构的优化设计提升了芯片效率、降低了RIN;通过优化腔长与量子阱总增益之间的匹配参量及对光波导的优化设计,提高了芯片注入饱和点;通过提升注入水平提高了芯片输出功率。芯片测试结果显示,25℃时阈值电流为13 mA,斜率效率为0.38 W/A,输出功率为102 mW@300 mA,边模抑制比为51 dB@50 mW,RIN为-160 dB/Hz@300 mA。该芯片具备高输出功率、低RIN、低阈值电流、高斜率效率的特点。