非對稱M-Z干涉儀鈮酸鋰光波導電場傳感器.pdf

1、集成光波導電場傳感器因其具有靈敏度高、帶寬大、對原電場的干擾小等優(yōu)點受到越來越廣泛的關注。但它的工作點會因制作工藝、外界環(huán)境因素等的變化而不穩(wěn)定。而工作點又是影響其傳感性能的關鍵，它對系統(tǒng)的探測靈敏度和線性動態(tài)范圍以及探測信號的波形影響非常大。針對此種情況，本文采用直通型非對稱 Mach-Zehnder(M-Z)光波導結構，以鈮酸鋰為材料，并利用可調(diào)諧激光器作為光源設計了一種工作點可調(diào)控的光波導電場傳感器。
　　論文首先介紹了所提

2、出的非對稱M-Z電場傳感器的基本結構，然后對該傳感器的性能進行了分析討論。分析結果表明，通過調(diào)整傳感器的工作波長，可使工作點位于線性區(qū)域，從而可以將系統(tǒng)探測靈敏度提高到83 dBμV/m，而線性動態(tài)范圍也可保持在62 dB左右。這種方法對工作點的控制簡單，可調(diào)節(jié)范圍大，而且具有較大的工藝容差，分析表明其3 dB耦合器的耦合間距可以容忍的工藝誤差在0.5μm左右，而Y分支的工藝容差則更大。
　　此外，論文還簡單地討論了反射型非對稱M

3、ach-Zehnder Interferometer(MZI)光波導傳感器。這種反射型非對稱結構MZI通過將直通型MZI的兩波導臂以一定角度切割并在端面鍍膜，從而使傳播于兩波導臂中的光波在該端面反射并沿原路返回，最終在輸入端干涉而實現(xiàn)。該結構可以減小器件的尺寸，并巧妙地通過反射端面與波導成一定的夾角實現(xiàn)非對稱M-Z的臂長差。與直通型MZI光波導電場傳感器相比，它具有尺寸小，易于實現(xiàn)較大的臂長差等優(yōu)點，然而其制作成本相對高一些。