寬角增益光分路器的研究.pdf

1、隨著光通信技術(shù)的迅速發(fā)展，光通信用增益光分路器以其高增益，低損耗，低成本的優(yōu)勢越來越受到人們的關(guān)注。由無源分束器和光放大器集成一體的增益光波導(dǎo)分路器，較之光纖放大器和光纖分路器具有更低的成本、更高的靈活性和更緊湊的結(jié)構(gòu)，非常適合于光通信的應(yīng)用。但是，由于傳統(tǒng)的分路器的分叉角較小，造成了器件的長度過長、工藝集成困難等問題；因此，寬角增益光分路器的研究具有一定的實際意義。
　　本文首先介紹了國內(nèi)外低損耗大角度波導(dǎo)分支結(jié)構(gòu)和增益光分路器

2、的研究動態(tài)。接下來介紹了有限差分光束傳播法的基本理論；并詳細(xì)討論了寬角三維有限差分束傳播法的最新研究成果，推導(dǎo)出了其算法公式。應(yīng)用MATLAB語言編寫了二維和三維寬角有限差分光束傳播法的相應(yīng)程序，以光場的寬角傳播為例，通過將模擬計算結(jié)果與理論分析結(jié)果相比較，驗證了所編寫程序的正確性。
　　應(yīng)用相位補償原理分析了微棱鏡結(jié)構(gòu)的寬角Y分支光波導(dǎo)，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)SNELL定律提出了一種新型的大角度等功率分配三分支波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用所編寫的寬

3、角FD-BPM程序?qū)Σ煌⒗忡R結(jié)構(gòu)的寬角分支波導(dǎo)進(jìn)行了二維與三維數(shù)值模擬仿真；之后將微棱鏡結(jié)構(gòu)的寬角Y分支與彎曲波導(dǎo)組成的寬角光分路器進(jìn)行了二維仿真，結(jié)果表明在理論上用微棱鏡結(jié)構(gòu)來構(gòu)造低損耗寬角度光波導(dǎo)分路器是可行的。
　　應(yīng)用半矢量有限差分方法，編寫程序模擬出鈮酸鋰材料的Ti擴散波導(dǎo)和退火質(zhì)子交換波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的模場分布。并在此基礎(chǔ)上用重疊積分的方法分別對鈮酸鋰材料中熱擴散摻鉺的Ti擴散波導(dǎo)放大器和離子交換摻鉺的退火質(zhì)子交換光波導(dǎo)放大