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基于石墨烯覆盖的埋入式和脊形硅波导的宽带偏振不敏感振幅与相位调制器
摘要: 本文提出了四种易于制备的基于石墨烯的硅波导调制器,以克服基于石墨烯的调制器的强偏振依赖性。研究了两种新提出的结构(即两个基于石墨烯的埋入式硅波导以及两个标准脊形硅波导)在电信波长下的调制特性。结果表明,在特定波导宽度(高度恒定)下,幅度和相位调制明显变得与偏振无关。对于这些优化后的波导,TE和TM模式的幅度调制深度相等,精度达到。此外,在所提出的调制器中,TE和TM模式的有效模式指数(EMI)实部的最大变化彼此一致,具有极高的精度()。该精度值远小于确认偏振不敏感相位调制的标准准则值。对于所提出的结构,平均调制深度(MD)和EMI实部的最大变化分别约为和。这意味着幅度和相位调制都具有较小的占位面积。此外,还研究了所有结构在所有光通信波长下的性能。即使不对在波长下设计的结构进行任何更改,仅在适当波长间隔下,这些结构也表现出偏振不敏感的行为。
关键词: 石墨烯、偏振不敏感、光调制器、埋入式波导、脊形波导
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2020莫斯科电子与网络技术研讨会(MWENT) - 俄罗斯莫斯科(2020.3.11-2020.3.13)] 2020年莫斯科电子与网络技术研讨会(MWENT) - 金属脊填充圆形介质波导的研究
摘要: 本文提供了关于金属脊填充圆形介质波导研究结果的资料。波导结构最重要的特性之一是截止波数。本研究重点关注主模及高阶模的截止波数,因此采用部分区域法进行分析。针对该具有金属脊和棱角的研究结构,通过在方程中引入特殊函数来处理电磁场的奇异性。文中给出了电磁场分量的计算方程。除截止波数外,还获得了电磁场等值线图。这些成果可用于开发基于金属脊填充圆形介质波导的滤波器、双工器等器件。通过改变级数展开项数和近似函数数量进行计算,可据此评估算法精度。
关键词: 部分区域法、双脊波导、介质填充、滤波器、脊形波导、波导谐振器、截止波数、波导元件、双工器
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 全正常色散氮化硅脊形波导中超连续谱切片量化方案
摘要: 本文提出了一种用于光学量化的全正常色散氮化硅波导。结果表明,成功实现了6位量化分辨率,有效位数达到5.978位。
关键词: 脊形波导、超连续谱产生、光谱量化
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第八届下一代电子国际研讨会(ISNE)- 中国郑州(2019.10.9-2019.10.10)] 2019年第八届下一代电子国际研讨会(ISNE)- 紧凑型双模脊波导双频滤波器
摘要: 本文提出一种新型双模脊波导结构用于设计双频带通滤波器。该新构型实现了两个正交谐振模式,从而可独立调控两个谐振频率。此外,在保护频带中引入传输零点以提高滤波器选择性,同时保持简单紧凑的直列式拓扑结构。
关键词: 脊形波导、传输零点、谐振器、双模、高隔离度
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 基于Zn:MgO:PPLN波导的立方星铷冷原子阱量子重力测量技术
摘要: 基于卫星的实验需要紧凑高效、能抵抗振动、辐射和热循环的激光系统。在英国创新署量子技术"冷原子空间载荷(CASPA)"项目支持下,我们制备了PPLN(周期性极化铌酸锂)脊形波导,通过电信激光器的二次谐波产生(SHG)实现铷原子冷却的高效频率转换。CASPA是微立方星磁光冷却的技术演示器,为新型重力测量和全球定位技术奠定基础。 针对特定运行环境,我们采用金属扩散和切割工艺开发了单模脊形波导。PPLN脊形波导制备流程:首先对z切掺镁铌酸锂进行高压极化,然后沉积锌并进行热扩散形成平面光约束,最后通过超精密延性切割定义脊形波导和耦合面。未镀增透膜的波导实现了最高22.0%的光-光转换效率,在203 mW泵浦功率下产生44.7 mW二次谐波。x/y轴二阶矩模场直径分别为10.8 μm和10.0 μm,可与标准通信光纤高效模式匹配。 自由空间测试显示:4 cm长未镀膜波导的平均插入损耗为-1.3 dB(多芯片测试)。与其他脊形PPLN波导相比,比5 cm键合减薄器件改善3.7 dB,较1 cm质子交换器件提升1.9 dB。低插入损耗源于对称泵浦模式的高效匹配及波导侧壁粗糙度引起的低散射。单步延性切割工艺使波导端面平均表面粗糙度达0.29 nm(Sa)。
关键词: 立方体卫星、铷原子冷却、二次谐波产生、脊形波导、周期性极化铌酸锂
更新于2025-09-16 10:30:52
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色散工程化高非线性脊形波导的设计与分析:用于产生宽带超连续谱
摘要: 本文提出了一种由As2Se3硫系玻璃纤芯和具有两个零色散波长(ZDW)的MgF2上下包层构成的波导。通过优化纤芯与包层的尺寸参数,研究了它们对色散曲线的影响,最终获得具有平坦色散曲线的优化结构——在2.8μm泵浦波长下有效模场面积为1.6μm2,非线性系数超过34 w?1 m?1。当输入100飞秒脉宽、峰值功率2千瓦的脉冲时,该波导可产生1.5μm至15μm波段的超连续谱。由于生成的超连续谱带宽大(1.5-15μm)、波导长度短(最大5毫米)且输入功率低,该结构适用于光子集成电路及其多种应用场景。
关键词: 零色散波长、超连续谱产生、高非线性、硫系玻璃、低损耗、脊形波导
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE/MTT-S国际微波研讨会(IMS 2019)- 美国马萨诸塞州波士顿(2019年6月2日-6月7日)] 2019年IEEE MTT-S国际微波研讨会(IMS)- 利用TE模偶模与奇模的脊波导反向3dB 90°混合耦合器
摘要: 本文提出了一种新型紧凑型宽带反向单导体脊波导耦合器。该器件在极小体积内实现了通过端口与耦合端口间等功率分配的50%相对带宽。该设计可广泛应用于波束成形、高功率合成等多种场景。文中阐述了耦合器的设计方法:首先在改进型双脊波导中设计耦合段,该结构支持两个独立传输的TE模式;通过合理选择横截面参数,设计者能够实现标准反向波导耦合器中罕见的紧密耦合值所需阻抗特性。研制的S波段原理验证样机经仿真、加工与测试,在无需任何调试的情况下即展现出优异的实测性能。
关键词: 波束成形、反向耦合、脊形波导、功率放大器
更新于2025-09-12 10:27:22
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反向脊形波导耦合器:设计与应用
摘要: 本文介绍了一种基于单导体脊波导的新型宽带反向耦合器及其应用。由于脊波导结构紧凑,该耦合器具有宽带宽和紧密耦合特性,同时占用极小体积。文中阐述了耦合器的设计方法,其设计思路源自用于TEM耦合线耦合器的奇偶模理论,但本创新方案采用TE模实现。设计始于四脊波导中支持两个独立TE奇偶模的耦合段设计,通过合理选择横截面参数,设计者可实现所需耦合值对应的阻抗水平。研究团队合成、制作并测试了S波段单耦合器概念验证原型,在无需调谐的情况下获得了优异的实测结果。该耦合器可广泛应用于功率采样、波束成形或高功率合成等领域。作为补充验证,研究团队还设计并测试了C波段三路合成器,展示了该新型耦合器在不同应用场景中的潜力。
关键词: 脊形波导、功率合成器、分路器、反向耦合、定向耦合器
更新于2025-09-11 14:15:04
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紧凑型三维金属打印Ka波段波导极化器设计
摘要: 本信函介绍了工作于Ka波段(28-34 GHz)的紧凑型宽带3D打印圆波导极化器的设计、开发与特性表征。通过研究基模与高阶模,推导出简化等效结构,从而深入理解其工作机理。该设计采用圆波导内一对径向相对的凹槽结构,并通过同轴探针激励,相比传统圆极化器具有结构简单、高度紧凑的优势。从电性能与物理参数两方面与其他现有波导极化器进行了对比。采用高分辨率直接金属铝3D打印技术完成制造,在整个频带内测得轴比优于3 dB。该设计的简洁性使其在毫米波及更高频段应用中极具吸引力。
关键词: 偏振器、隔板、波导、脊形波导、凹槽、圆偏振
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2017年IEEE光子学前沿研讨会(WRAP) - 海得拉巴(2017.12.18-2017.12.19)] 2017年IEEE光子学前沿研讨会(WRAP) - 结构剖面对硅基光学调制器相位与损耗特性的影响
摘要: 本文通过数值分析计算了三种不同结型轮廓硅脊形PN移相器的模态、相位和损耗特性。基于性能特征对每个样本进行比较,结果表明渐变结移相器比突变结移相器具有更优的性能。
关键词: 移相器、脊形波导、硅调制器、插入损耗、PN结、渐变结
更新于2025-09-10 09:29:36