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基于硅槽波导结构的超紧凑型3×1多模干涉功率合成器
摘要： 如今，工作在高调制速率（100Gb/s及以上）的光子集成电路（PIC）需要使用更高光功率来克服损耗。一种解决方案是采用百毫瓦级高功率激光器，但对于微芯片电路而言，该方案可能因非线性效应和高成本而存在问题。为此，我们提出了一种基于槽波导结构的3×1多模干涉（MMI）功率合成器新设计，该设计可利用槽波导技术降低损耗。本研究采用全矢量束传播法（FV-BPM）确定了MMI耦合器、输入/输出锥形结构及槽波导结构的最优几何参数。仿真结果表明：光传输9.82微米后，该合束器在C波段范围内的工作效率可达97.6%。此外，为降低背向反射损耗，我们通过有限时域差分（FDTD）方法设计了斜角MMI结构，结果显示其背向反射低至40分贝。这一独特设计可为PIC芯片上运行的多相干光源提供高效紧凑的合束方案。
关键词： 槽波导、多模干涉器、时域有限差分法、有限体积光束传播法、功率合成器
更新于2025-09-23 15:19:57
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反向脊形波导耦合器：设计与应用
摘要： 本文介绍了一种基于单导体脊波导的新型宽带反向耦合器及其应用。由于脊波导结构紧凑，该耦合器具有宽带宽和紧密耦合特性，同时占用极小体积。文中阐述了耦合器的设计方法，其设计思路源自用于TEM耦合线耦合器的奇偶模理论，但本创新方案采用TE模实现。设计始于四脊波导中支持两个独立TE奇偶模的耦合段设计，通过合理选择横截面参数，设计者可实现所需耦合值对应的阻抗水平。研究团队合成、制作并测试了S波段单耦合器概念验证原型，在无需调谐的情况下获得了优异的实测结果。该耦合器可广泛应用于功率采样、波束成形或高功率合成等领域。作为补充验证，研究团队还设计并测试了C波段三路合成器，展示了该新型耦合器在不同应用场景中的潜力。
关键词： 脊形波导、功率合成器、分路器、反向耦合、定向耦合器
更新于2025-09-11 14:15:04
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采用改进型功率合成器的准八倍频程带宽同相三层薄片正交模转换器
摘要： 本文介绍了一种基于转门结的正交模转换器（OMT），采用仅三层板状结构实现了64%的瞬时带宽。该设计在大幅减少层数的同时实现如此宽的频率覆盖范围，主要通过集成改进型功率合成器达成——该合成器基于单层内加工的非接触式匹配台阶。该方案在保持优异电性能的同时，切实推动了这类OMT的小型化发展。研究人员设计并测试了一款10-20GHz频段OMT，实测指标为：回波损耗25dB、矩形端口隔离度50dB、交叉耦合45dB、插入损耗低于0.2dB。
关键词： 波导、功率合成器、正交模转换器（OMT）、血小板、旋转结、倍频程带宽
更新于2025-09-04 15:30:14