應(yīng)用于模分復(fù)用的聚合物光波導(dǎo)非對稱定向耦合器研究.pdf

1、隨著光纖通信系統(tǒng)信息業(yè)務(wù)急劇增長，為了提高光纖傳輸容量，新的技術(shù)包括空分復(fù)用、模分復(fù)用、多級調(diào)制技術(shù)越來越受到科學(xué)家們的關(guān)注。利用模分復(fù)用技術(shù)、波分復(fù)用技術(shù)以及偏振復(fù)用技術(shù)可以顯著地增加光纖的傳輸容量。
　　在模分復(fù)用系統(tǒng)里，關(guān)鍵在于設(shè)計模式復(fù)用和解復(fù)用器件、模式轉(zhuǎn)換器?；诖饲闆r，本文采用聚合物材料EpoCore、EpoClad設(shè)計了非對稱定向耦合器，以可調(diào)諧激光器作為光源，設(shè)計了一種可以實現(xiàn)E11模和E21模復(fù)用和分離的定向耦

2、合器，并可利用聚合物熱光效應(yīng)對耦合效率以及工作中心波長進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　論文首先介紹了非對稱定向耦合器的工作原理，以及聚合物材料熱光效應(yīng)原理，分析利用在耦合器上包層加電極，分別改變非對稱定向耦合器兩個波導(dǎo)芯層折射率的方式，從而對非對稱定向耦合器性能進(jìn)行控制。
　　其次，論文重點介紹了非對稱定向耦合器的具體結(jié)構(gòu)，對耦合器的耦合間距與耦合長度、耦合效率與波長、波導(dǎo)高度、波導(dǎo)寬度以及折射率差等相互關(guān)系進(jìn)行了ComsolMultiph

3、ysics和BPM仿真分析，分析表明非對稱定向耦合器可以容忍的寬波導(dǎo)寬度誤差在0.1μm左右，高度可容忍誤差可達(dá)2μm以上，而折射率誤差可以通過加熱聚合物材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此控制波導(dǎo)寬度很重要。且所設(shè)計的定向耦合器在C波段(1530-1565 nm)可實現(xiàn)98％的模式轉(zhuǎn)換效率。進(jìn)一步分析了S型彎曲波導(dǎo)、錐形波導(dǎo)等分支結(jié)構(gòu)的傳輸損耗，并最終確定了分支結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)。
　　最后，在仿真確定各項參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計制造了掩模板，掩模板主要分