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oe1(光电查) - 科学论文

22 条数据
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  • 一种用于运动检测传感器的高耦合低成本微带定向耦合器设计

    摘要： 一种基于两段耦合线非对称级联连接的耦合器，采用低成本材料与技术在X频段实现了高耦合系数。与标准四分之一波长耦合线耦合器相比，其性能提升约3dB。该耦合器因强耦合特性和较高隔离度，可有效应用于多普勒运动检测传感器。通过简洁而严谨的等效电路模型完成设计后，利用Ansys HFSS商业软件进行优化以补偿损耗和二阶效应。实测数据表明，所研制耦合器原型与仿真结果高度吻合。

    关键词： 耦合线、定向耦合器、运动检测系统

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2018年第15届第四届光子学国际会议(GFP) - 坎昆(2018.8.29-2018.8.31)] 2018年IEEE第15届第四届光子学国际会议(GFP) - 利用遗传算法优化宽带工作的偏振分束器

    摘要： 我们提出了一种基于遗传算法（GA）的宽带偏振分束器设计方法。该器件被分割为若干短段，每段的几何参数通过遗传算法确定。

    关键词： 遗传算法、硅光子学、定向耦合器、宽带、优化、分束器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 由非平面锥形定向耦合器构成的宽带模式复用器

    摘要： 我们提出了一种基于级联平面与非平面锥形定向耦合器（DC）结构的宽带模式复用器，该结构专为处理垂直对称与反对称模式而设计。通过锥形化设计扩展了工作带宽、降低了偏振依赖性并提升了制备工艺容差。作为示例，我们采用聚合物材料设计并制作了一款五模式（解）复用器，用于组合或分离E11、E12、E21、E31和E22模式。典型制备器件长度为2.1厘米，在C+L波段范围内每个DC的模式耦合效率几乎均高于94.5%，且具有弱偏振依赖性。该结构具有可扩展性，可适配不同材料平台实现。

    关键词： 模式复用器、模分复用、锥形波导、定向耦合器、聚合物波导

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于反向Δβ定向耦合器的硅波导偏振分束器设计

    摘要： 我们报道了一种采用硅波导设计的定向耦合器型偏振分束器，工作波长范围为1550-1600纳米。该器件利用TE模与TM模之间的耦合强度差异实现功能，并通过反向Δβ结构获得宽工作波长范围。为确保TE模具有足够的消光比，需设置足够宽的波导间距。仿真结果表明，这种简单结构能在1520-1620纳米波长范围内实现超过100纳米的工作波长区间且保持20分贝消光比。其制备宽度公差超过10纳米，完全满足代工厂工艺要求。

    关键词： 偏振分束器、硅波导、定向耦合器、TE和TM模式、反向Δβ结构

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 机械光子学：柔性单晶有机波导与电路

    摘要： 通过结合柔性晶体的机械与光子特性来实现电路的微加工，对开发柔性微型光子器件至关重要。深入理解分子堆积方式及分子间相互作用的能量学原理，是设计具有本征柔性与光学特性的晶体材料的基础。我们报道了一种具有高长径比的二噻吩并[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪（1）一维光学波导晶体，该晶体展现出优异的机械柔韧性和选择性蓝光自吸收特性（其荧光发射的蓝光部分）。虽然宏观晶体呈现弹性，但由于显著的表面临界吸附能，沉积在玻璃表面的微晶行为类似塑性晶体，这使得通过原子力显微镜悬臂梁尖端的微机械操作来构建光子电路成为可能。值得注意的是，这种柔性晶体波导在直线和弯曲构型下，其输出端均呈现与光路相关的荧光信号，适用于波分复用技术。通过微操控技术将两个弧形晶体组合构建的未来可重构定向耦合器，能利用倏逝波耦合分割光信号，并以不同分光比从两个输出端传输信号。该机械微操控技术亦可有效推广至任意柔性晶体，用于设计和刻蚀复杂光子电路。

    关键词： 有机光子学、柔性晶体、定向耦合器、光波导、机械光子学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 随机微扰弱耦合波导中的波传播

    摘要： 我们分析了两阶梯度折射率平行波导系统中的波传播现象。研究目标是量化高折射率引导层与宿主介质之间随机扰动界面的散射效应。该分析基于波动方程解的展开——将其表示为包含引导模、辐射模和倏逝模的完备模态集，由于散射作用，这些模态的振幅均为随机场。我们获得了这些振幅的详细特征描述，从而根据两波导间距量化了其间功率传输情况。结果表明：无论界面波动多么微小，在足够长的传播距离上都会产生显著影响，这种影响表现为两种形式：第一种是众所周知的引导模向辐射模的功率泄漏；第二种则是波导间周期性功率传输的模糊化及最终的功率均分现象。对该现象的量化是本文的主要实践成果。

    关键词： 功率均分、随机波导、功率泄漏、定向耦合器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一种基于3D打印技术的Ku波段新型4×4矩形波导短缝耦合器

    摘要： 本文提出了一种工作于Ku频段的八端口定向耦合器新颖设计方案，该设计结构极为紧凑且制造简单。其主要目标之一是通过简化结构降低制造难度：该耦合器由四个矩形波导输入端口、四个矩形波导输出端口以及仅含H面变化的中央耦合区域组成。采用增材制造工艺（结合3D打印与银镀层金属化）制作了原型样机。测试结果表明其理论带宽为6.6%，输入/输出端口回波损耗达20dB。仿真与实测结果高度吻合，验证了该耦合器在需要多端口系统（如相控阵或巴特勒矩阵）中，实现了低成本3D打印、结构紧凑性与高性能的良好平衡。

    关键词： 矩形波导、里伯莱特型耦合器、定向耦合器、增材制造

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一种采用负电容电路的宽带片上定向耦合器

    摘要： 我们提出了一种采用有损耗负电容（NCAP）的宽带集总元件定向耦合器。NCAP通过与电路中的无源电感和电容结合产生宽带谐振效应，使该耦合器展现出宽频带方向性性能。此外，NCAP中3分贝的损耗以仅降低0.3分贝传输增益为代价扩展了带宽。该耦合器采用IBM 7RF 180纳米CMOS工艺实现，核心芯片尺寸为1180微米×570微米。所设计的NCAP在2.7伏供电电压和9.6毫安电流下提供-13皮法电容值。耦合度设计为在1吉赫中心频率处达到-10分贝。带宽定义为方向性超过30分贝的频率范围，S参数测量显示其绝对带宽为0.86至1.12吉赫，相对带宽达26%。在该带宽范围内，耦合度变化不超过0.5分贝，传输损耗小于2.14分贝，噪声系数为1.8至2.5分贝。

    关键词： 宽带谐振、宽带集总元件（LE）定向耦合器、负电容（NCAP）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 新加坡，新加坡（2019.8.28-2019.8.30）] 2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 基于三波导定向耦合器的宽带紧凑型偏振分束器

    摘要： 基于三波导定向耦合器的宽带宽紧凑型偏振分束器

    关键词： 槽波导、定向耦合器、偏振分束器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 介质光学波导导模的坡印廷矢量行为及其在倏逝波耦合光器件设计中的应用价值

    摘要： 在电气与电子工程领域，电磁能量流是一个基本物理量，通常通过坡印廷矢量进行估算。本文绘制并讨论了三层介质光学波导导模的坡印廷矢量时空演化特性。我们强调，理解坡印廷矢量的演化过程对于掌握基于倏逝波耦合原理的光学器件（如光学传感器和定向耦合器）的工作机制至关重要。本文首次报道并展示了包层区域中瞬时坡印廷矢量随远离纤芯呈指数衰减的衰减因子与时间平均坡印廷矢量的差异。该衰减因子可估算波导包层区域中瞬时坡印廷矢量在纤芯外保持显著作用的距离，这是研制倏逝波耦合光学器件的重要设计参数。研究结果基于工作波长1.55微米的对称平板光波导模型，该模型采用二氧化硅包层包裹硅芯的结构（即绝缘体上硅技术，通常称为SOI）。

    关键词： 定向耦合器、光学传感器、坡印廷矢量、介质光波导、倏逝波耦合

    更新于2025-09-19 17:13:59