新型諧振微環(huán)電光調(diào)制器的耦合特性分析.pdf

1、高速電光調(diào)制器是目前正在蓬勃發(fā)展的高速光纖通信系統(tǒng)中的重要部件，然而高速電光調(diào)制器的造價(jià)一直居高不下，嚴(yán)重影響了光纖通信的發(fā)展和推廣應(yīng)用，因此研制出新型、廉價(jià)的高速電光調(diào)制器是關(guān)系到光纖通信發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。 基于一種新型諧振微環(huán)高速聚合物電光調(diào)制器，本文重點(diǎn)分析了其微環(huán)波導(dǎo)與信道波導(dǎo)之間的垂直耦合及波導(dǎo)參數(shù)的優(yōu)化選擇，主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1.分析比較了實(shí)驗(yàn)室常用的光纖內(nèi)耦合輻射光場(chǎng)引出的實(shí)現(xiàn)方法，確定了在該新

2、型調(diào)制器的制作中以光纖的軸向側(cè)面研磨作為獲得光纖中輻射場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)方案；理論分析了光纖研磨之前以及隨著研磨的進(jìn)行光纖內(nèi)光功率的變化情況，并得出研磨的適宜深度在51.42～57.8μm之間的結(jié)論，且在本調(diào)制器的制作中選擇研磨深度為57.5/μm。 2.利用耦合模方程和傳輸矩陣，分析了微環(huán)波導(dǎo)與信道波導(dǎo)之間的垂直耦合特性；結(jié)合光纖軸向側(cè)面研磨的理論計(jì)算結(jié)果，獲得了最佳波導(dǎo)參數(shù)；重點(diǎn)分析了微環(huán)波導(dǎo)的彎曲半徑和耦合偏移量對(duì)耦合系數(shù)、功率耦合

3、比率、透射比率，以及信道波導(dǎo)和微環(huán)波導(dǎo)內(nèi)光功率的影響。 3.根據(jù)微環(huán)諧振腔的性能參數(shù)，優(yōu)化選擇微環(huán)波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)；通過分析微環(huán)諧振腔的光強(qiáng)傳遞函數(shù)，驗(yàn)證了諧振條件；分析了函數(shù)特性和該微環(huán)諧振腔的各個(gè)參數(shù)，提出可通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)(彎曲半徑和有效折射率)或多環(huán)串/并聯(lián)的方式來提高諧振微環(huán)的自由光譜范圍和品質(zhì)因子的取值，滿足實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 4 工藝探索并實(shí)現(xiàn)了大長度光纖軸向側(cè)面研磨的實(shí)驗(yàn)，光纖軸向側(cè)面研磨的最大長度可達(dá)到14c