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基于双驱动调制器的微环谐振器微波光子陷波滤波器性能研究
摘要: 通过采用双驱动马赫-曾德尔调制器和微环谐振器,实现了一种具有超高射频(RF)抑制比的可调谐微波光子带阻滤波器。此外,我们致力于阐明基于过耦合与欠耦合状态下微环谐振器的微波光子带阻滤波器工作机理,并详细研究了这两种情况下的性能差异。实验结果表明,无论是欠耦合还是过耦合微环谐振器均可实现具有超高射频抑制比的抵消型微波光子带阻滤波器。值得注意的是,在仅4 dB光学消光比的微环谐振器中获得了超过50 dB的射频抑制比,实现了从光学响应到射频响应46 dB的增强效果。同时,通过调节环形谐振器的耦合比,可将微波光子滤波器的带宽在0.65至2.2 GHz范围内调控。此外,通过调谐光载波波长可实现滤波频率调节,获得约25 GHz的调谐范围。该方案相比既往报道具有更简单的实现方式和更低的成本,在芯片上单片集成微波光子滤波器领域具有重要应用潜力。
关键词: 光学滤波器、微波光子学、微环谐振器、集成光学器件
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于模式演化结构和不对称定向耦合器的C波段偏振旋转分束器设计
摘要: 提出了一种基于模式演化结构和不对称定向耦合器的C波段偏振旋转-分束器。该模式演化结构采用双级锥形设计,可使TM0模式演化为TE1模式。随后通过不对称定向耦合器将TE1模式在交叉端口耦合为TE0模式。输入的TE0模式沿波导无模式转换地传输并从直通端口输出。实验结果表明:在整个C波段内,对于输入的TE0模式,其消光比低于30dB且额外损耗小于1dB;对于输入的TM0模式,其消光比和额外损耗分别低于10dB和1.5dB。
关键词: 硅光子学、集成光学器件、偏振旋转分束器
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于非对称Y型结的可扩展紧凑型(解)复用器
摘要: 理论提出了一种可扩展的非对称Y型波导模式(解)复用器((de)MUX)。通过有效折射率匹配和束传播法优化波导宽度,使主干中的高阶模式与低阶模式分离,并在窄臂中演化为基模。在1450至1630纳米波长范围内,该占地面积仅23×3.2微米的四模式(de)MUX展现出低于0.14分贝的插入损耗和-16分贝以下的串扰。该方案可扩展应用于处理更多模式的(de)MUX设计。
关键词: 波导、集成光学器件、模式、复用
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有3分贝插入损耗和40分贝隔离比的集成式单片磁光隔离器
摘要: 片上光隔离器是光子集成电路(PIC)的关键基础元件。我们实验展示了一种单片集成于硅基的磁光隔离器,其具有3分贝插入损耗和40分贝隔离比——这两项指标均较现有技术取得显著提升。该隔离器完全无源运行,仅需采用简易单向磁化方案。这种卓越性能通过三重技术协同实现:条载波导设计、经组分优化的硫系玻璃作为光导介质,以及通过灰度光刻工艺制造的低损耗锥形结构。该器件为光子集成电路实现实用化片上隔离提供了重要突破。
关键词: 集成光学器件、磁光材料、硫系玻璃、谐振器、灰度光刻、隔离器
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于混合石墨烯-硅的高调制效率、超宽带宽且偏振不敏感的电吸收调制器
摘要: 偏振不敏感调制(即克服传统调制器仅能在单一偏振态下工作的限制)对于高容量片上光互连至关重要。本研究提出一种基于混合石墨烯-硅的高调制效率、超宽带宽的偏振不敏感电吸收调制器(EAM)。通过多沉积与多次转移方法构建的混合石墨烯-硅波导,使光与石墨烯层在其强场分布区域(而非常规弱包层区域)相互作用,从而增强光-石墨烯耦合。通过优化混合波导各层结构参数,实现了双偏振态偏振不敏感调制(两种偏振的调制效率~1.11 dB/μm,差异<0.006 dB/μm),性能优于现有报道?;诖擞乓焯匦?,我们设计出仅20 μm长的混合石墨烯-硅EAM:在1.55 μm波长下,双偏振态均获得超过22 dB的调制深度和低于0.23 dB的插入损耗;同时保持调制深度>20 dB且差异<2 dB时,其可用带宽可超300 nm,并分析了器件电学特性。该器件适用于片上光互连应用。
关键词: 集成光学器件、电光调制器、硅光子学、石墨烯
更新于2025-09-23 21:17:38
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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) - 金属-介质-金属波导中的准Tamm等离子体极化激元及其传感应用
摘要: 设计了一种新型金属-介质-金属波导结构,在该结构中出现了被称为准塔姆等离子体激元的新型塔姆态,并展现出高效的局域场增强效应。此外,还分析了其传感应用。
关键词: 折射率传感器,集成光学器件,准塔姆等离子极化激元
更新于2025-09-16 10:30:52
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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) - SOI平台上的多模波导布拉格光栅
摘要: 多模波导布拉格光栅(MWBGs)在绝缘体上硅(SOI)平台上实现,可用于片上应用,如带通和带阻滤波器、上下路复用滤波器、偏振分束器以及模式多/解复用器。其工作原理基于基横电模与不同高阶模之间的反向耦合,该耦合取决于周期性折射率扰动的对称或非对称特性。文中展示了基于不同MWBGs器件的设计与实验结果。
关键词: 布拉格反射器、波导、波长滤波器件、集成光学器件
更新于2025-09-16 10:30:52
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[OSA CLEO:应用与技术 - 美国加利福尼亚州圣何塞(2014年)] CLEO 2014 - 基于SOI离轴微环谐振器的紧凑型无热电光调制器设计
摘要: 在这项工作中,我们提出了一种利用紧凑型SOI离轴微环谐振器实现高效电光调制的方法。研究表明,在传统微环结构中增加一个额外的离轴内环,可以控制并补偿电光调制器中的热效应。
关键词: 调制器、集成光学器件、电光器件
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 中国杭州 (2018.10.26-2018.10.29)] 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 基于混合等离子体波导的紧凑型2×2和4×4通用干涉多模干涉仪
摘要: 我们基于混合等离子体波导提出了用于90°混频器的2×2和4×4通用多模干涉器。2×2/4×4多模干涉器长度分别为4.57微米/17.5微米,两者相位误差均低于0.7°,传输不平衡度低于0.6分贝。
关键词: 多模干涉仪、集成光学器件、90°混合器、表面等离子体
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019国际微波光子学专题会议(MWP) - 加拿大安大略省渥太华(2019.10.7-2019.10.10)] 2019国际微波光子学专题会议(MWP) - 基于有源InP/InGaAsP微环谐振器的宽带连续可调谐微波光子移相器
摘要: 我们提出并实验验证了一种基于有源InP/InGaAsP微环谐振器(MRR)的宽带连续可调微波光子(MWP)移相器,该谐振器集成两个半导体光放大器(SOA)和一个相位调制器(PM)。通过调节SOA提供的增益,可补偿环形腔损耗并将谐振消光比降至近0 dB,同时保持谐振带宽内的光相位调制范围。理论分析表明:采用该MRR实现微波移相器的核心优势在于相位调节时移相器输出功率波动最小化,且理论上可通过调节MRR内PM实现微波相位的连续调谐。实验验证该移相器性能:通过调节PM注入电流,在5-20 GHz频段内实现了291°的连续微波相位调节,微波功率波动低于5 dB。
关键词: 集成光学器件、环形谐振器、相移
更新于2025-09-12 10:27:22