阵列波导光栅及其折射率传感器的研究.pdf

函阵列波导光栅及其折射率传感器的研究研究方向:光通鱼遮盔导师姓名与职称:黄坦光教援姓名:王直越专业:迸堂华南师范大学硕士研究生学位论文华南师范大学信息光电子科技学院光子信息技术实验室广州大学城月
其折射率传感器的研究
阵列波导光栅及其折射率传感器的研究摘要作为密集波分复用光通讯网络中的关键器件,阵列波导光栅由于其具有波长间隔小、信道数多、输出平坦、插入损耗小、串扰低、信号畸变小、误码率低、结构紧凑、利于集成、性能稳定等优点,被用作波复用/解复用、光路分插复用、光交叉连接、波长路由及波长监测等。这些优良的性能使波分复用器从种类繁多的同类器件中脱颖而出,且后来居上,有取代其他同类器件的趋势。骷难芯亢椭谱飨嘤Φ氐玫搅搜杆俚姆⒄梗鸸谕庑矶研究者浓厚的兴趣并受到广泛的重视,已经成为热门的研究课题和新一代波分复本论文主要对阵列波导光栅进行理论分析和结构设计,具体工作如下:畚慕樯芰苏罅胁ǖ脊庹さ墓ぷ髟怼7治隽诵藕殴庠谡罅胁ǖ脊庹だ的传输过程,得到了光波分别在阵列波导与输入、输出平板波导的界面,输出平板波导焦平面上的光场分布,以及信道输出响应的解析式。分析和讨论了阵列波导光栅各信道的输出响应并计算出各项性能指标,通过频谱分析可以较快地扫描出一组合适的结构参量,设计出具有良好性能的=峁砻饔媒馕龇椒ū商用光束传输软件D庖?斓枚啵佣醵塘硕訟的优化设计周期。捎谙嗔谡罅胁ǖ嫉幕3≡诓ǖ纪庥幸欢ǖ慕坏智涑ざ热〉过大,交叠区域的能量会被重复计算。本文用积分计算输入平板波导与每一阵列波导之间的光场耦合系数时,通过推导,引入一个因子,从而避免了光场耦合能量的重复计算,符合其实际的物理过程。疚纳杓坪脱芯苛嘶谡罅胁ǖ脊庹さ母呔ǘ日凵渎蚀ǜ衅鳌8么ǜ衅利用阵列波导光栅的阵列波导区域对相位差敏感的特性,通过在阵列波导区域挖槽来测量通过沟槽的液体的折射率变化。由于阵列波导之间的相位差变化会导致用产品丌发和应用的热点。专业:光学姓名:王有斌导师:黄旭光
输出波导的输入面的最大光强位置的变化,所以通过入射窄带光源并计算其中两个输出波导的功率比的变化,就可以得到实时的折射率变化。利用傅罩叶光学和光波动理论的方法建立数学模型,经过综合考虑各种因素,设计了合理的参数。最后通过拟合得到折射率变化和光功率比的解析式。这种方法能够有效地消除仪器的不稳定性、内部损耗和环境影响带来的测量误差,提高测量精度。疚亩砸恢中滦徒峁沟恼罅胁ǖ脊庹进行分析,该阵列波导光栅具有非弯曲的阵列波导,使用两个渐变的折射率平板波导分别作为阵列波导光栅的输入与输出。该器件在制备粗波分复用器件时可有效减小器件尺寸。本文利用傅罩叶光学和波动光学理论建立数学模型,设计了非对称结构的浔尘霸胍舯榷猿平峁沟腁降低了,并可提高频谱宽度。最后利用反射镜和阵列波导光栅的路由特性设计了反射式阵列波导光栅,进一步减小了器件的尺寸。关键词:傅罩叶光学;阵列波导光栅;传感器;折射率;粗波分复用;非对称阵列波导光栅及其折射率传感器的研究剩弧~/\曰嘲曙
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阵列波导光栅及其折射率传感器的研究
目录输入平板波导区光场分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯~输出平板波导焦平面光场的空间分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯耦合到输出波导中的光场能量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.高精度折射率传感器的参数优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯阵列波导光栅的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..阵列波导光栅的结构和原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本论文研究内容和创新点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第二章阵列波导光栅的模拟以及优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.输入波导光场的横向分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯阵列波导入口处光场的耦合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..阵列波导与输出平面波导界面上的总光场分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯去除重复计算与不去除的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第三章基于阵列波导光栅的高精度折射率传感器研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.高精度折射率传感器的结构与原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯~小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第四章新型阵列波导光栅的分析与优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.阵列波导光栅及其折射率传感器的研究摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯