集成光波導ppt課件(更新版)
【正文】 1 167。 平板波導的色散和失真 —— 波在折射率隨波長變化的介質中傳播時 ， 波形會發(fā)生展寬(失真 )。 波導色散 ? ? ? ?. . ... . ... . ... . ... ./ 39。39。 ? 如果波導只允許一個模式傳播 ， 則不會產生多模失真 ， 這就是 單模波導的一個優(yōu)點 。 假設光功率通過端口 1進入 ， 部分功率從端口 2輸出 ， 另一部分功率從端口 3輸出 。 26 圖 電光開關 ? 圖 。 ? 此時 ， 兩種波導的折射率不再相同 ， 相位匹配條件不再成立 ，導致交叉耦合減小到零 。更先進的調制器在 3V~4V電壓下可以在 開關 ， 在 5V~7V電壓下可在 10Gbps范圍內進行光的開關 。 ?半導體材料提供了將光源 、 光檢測器和電子線路組合在同一基片上的可能 。 ?最后 ， 激光器的輸出光束耦合進光纖進行更遠距離的傳輸 。 ? 參考資料 [9] 介紹了采用 GaAs 材料制作的工作波長在~， 以及 InP材料制作的工作波長在 ~ ~ 的 OEIC集成發(fā)送機和接收機 。 38 圖 光中繼器 ? 光中繼器組成： ?一個 GaAs襯底 、 一個 GaAs光檢測器 、 一個完成所有電功能的 GaAs金屬半導體場效應管 、 一個 AlGaAs半導體激光器光源 。 ?使用集成光外調制器或其他外調制器 ， 可以獲得幾個GHz的帶寬 。 Fig Electrooptic Switch 31 Electrooptic Modulator The electrooptic switch can also function as a digital modulator. The applied voltage turns the light beam in either output channel either on or off according to the digital data stream. ? 圖 。 圖中的中心薄膜嵌在襯底上 ， 通過在 LiNbO3襯底上進行鈦擴散產生一個較高折射率區(qū)來制造 。 ? 通過合理選擇耦合區(qū)長度 ， 耦合進相鄰波導光功率的百分比可在 0~100之間變化 。 集成光器件 —— 利用集成光學技術可以制造無源器件與有源器件 。 圖 純 siO2的材料色散，與圖 (c)非常相似 *圖 D=M *圖 總色散圖 D=Dm+Dw 8 ? 當多個模式在同一平板波導中傳播時 ， 相對于波導軸的傳輸速度互不相同 。 ???? ??????? MncL材料色散： 波導色散： ? ? ? ?.. ... .. .. .. ../ 39。 在電介質平板波導和光纖這樣的波導中 ， 還有另外兩種失真： 波導色散和多模失真 。 對稱平板波導中的模式 167。 平板波導的色散和失真 167。 波導色散 圖 對稱平板波導的模式圖 (n1=,n2=) 2 ? 隨波長的變化 ， 有效折射率 neff與折射率 n一樣會導致脈沖展寬 。 4 圖 石英玻璃的折射率與波長的關系曲線 圖 對稱平板波導的模式圖 (n1=,n2=) ? ? ? ?. . ... . ... . ... . ... ./ 39。 ? 各個模式到達輸出端的時間不同 ， 從而使得波形被展寬 ， 這種現(xiàn)象稱為 多模失真 或 模式失真 ， 也常稱為 多模色散 。 根據(jù) Snell定律 ， 厚度的變化會導致光線的偏轉 。 ?電光 材料根據(jù)所施加的電場改變其折射率 。在此種狀態(tài)下 ， 兩個完全相同的波導是滿足相位匹配條件的 。如果施加一個合適的電壓在電極上 ， 兩個光束之間可能有 180176。 啁啾效應會增加光束的譜寬 ， 使得色散影響增大 （ 由 ） 。 ?然后電信號被放大 ， 再用放大了的電流來調制半導體激光器
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