Y型波導功分器和波分器的研究.pdf

1、本文以二維波導的有限差分波束傳播法(FD-BPM)、耦合模理論(CMT)和多模干涉理論(MMI)為基礎(chǔ)，對Y分支波導的波分器和功分器進行了分析研究。 首先，分析了Y分支波導結(jié)構(gòu)中五層波導的傳播常數(shù)和模場，詳細介紹了FD-BPM方法和耦合模理論，并推導了本文所需的耦合模方程。然后結(jié)合應用耦合模理論和Padé(1,1)近似的FD-BPM方法對多模Y分支波導的損耗特性進行了分析。比較了零階模在單模和多模轉(zhuǎn)折波導中傳播時的輻射損耗，用耦

2、合模理論分析了Y分支波導內(nèi)部的模式轉(zhuǎn)化情況，計算了Y分支波導的輻射損耗和分支角之間的關(guān)系，解釋了多模Y分支波導的輻射損耗曲線產(chǎn)生振蕩的原因。通過降低Y分支波導結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)折點處1階模的比例，提出了一個設(shè)計寬角度低損耗Y分支波導的思路。 其次，提出了一個基于MMI效應的緊湊的1310/1550nm Y分支波導解復用器的結(jié)構(gòu)。分析和計算表明器件性能可以通過優(yōu)化波導寬度、折射率分布和耦合器長度等結(jié)構(gòu)參數(shù)而得到優(yōu)化。應用Padé(1,1)近