寬角增益光分路器的研究.pdf

1、隨著光通信技術的迅速發(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注。由無源分束器和光放大器集成一體的增益光波導分路器，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構，非常適合于光通信的應用。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外低損耗大角度波導分支結構和增益光分路器

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；并詳細討論了寬角三維有限差分束傳播法的最新研究成果，推導出了其算法公式。應用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程序，以光場的寬角傳播為例，通過將模擬計算結果與理論分析結果相比較，驗證了所編寫程序的正確性。
　　應用相位補償原理分析了微棱鏡結構的寬角Y分支光波導，并在此基礎上根據(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結構，應用所編寫的寬

3、角FD-BPM程序對不同微棱鏡結構的寬角分支波導進行了二維與三維數(shù)值模擬仿真；之后將微棱鏡結構的寬角Y分支與彎曲波導組成的寬角光分路器進行了二維仿真，結果表明在理論上用微棱鏡結構來構造低損耗寬角度光波導分路器是可行的。
　　應用半矢量有限差分方法，編寫程序模擬出鈮酸鋰材料的Ti擴散波導和退火質子交換波導結構的模場分布。并在此基礎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擴散波導放大器和離子交換摻鉺的退火質子交換光波導放大