GRIN介質(zhì)光波導(dǎo)耦合器光傳輸特性分析.pdf

1、隨著微納光子學(xué)的發(fā)展,光子集成的主要趨勢(shì)是怎樣減小器件的尺寸,這就要求導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的微型化。SOI波導(dǎo)在這一方面因包層和芯層材料之間較大的折射率差,對(duì)光場(chǎng)有較強(qiáng)的限制作用,結(jié)構(gòu)大小在亞微米量級(jí)而受到廣泛研究。但是,當(dāng)光束從光纖耦合進(jìn)入SOI波導(dǎo)時(shí),因模斑大小的不匹配卻引起了較大的耦合損耗。因此,怎樣來(lái)提高微結(jié)構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)中不同組件間的耦合效率及光學(xué)系統(tǒng)與外部端口間的耦合效率仍然是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。光耦合器在光通信和集成光路中起著非常重要的作

2、用,能有效地提高了光學(xué)系統(tǒng)中不同元件間光信號(hào)的傳輸效率。
　　GRIN介質(zhì)可以周期性的對(duì)光束進(jìn)行擴(kuò)束和會(huì)聚,可以被用作光束耦合結(jié)構(gòu)來(lái)提高光纖與SOI平板波導(dǎo)間的光束耦合效率。
　　首先,從波動(dòng)方程出發(fā)研究了雙曲正割GRIN介質(zhì)中的模場(chǎng)分布,接著從幾何光學(xué)的角度討論了光線(xiàn)傳播的軌跡方程和聚焦位置。利用有限元數(shù)值模擬法,研究了平面電磁波在GRIN介質(zhì)中的分布。
　　其次,在近軸近似下討論了高斯光束在雙曲正割GRIN介質(zhì)中的