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《含氟聚酰亚胺波导波长分离耦合器优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------含氟聚酰亚胺波导波长分离耦合器优化设计第33卷第12期??2004年12月??????????????????????光??子??学??报Vol.33No.12December2004贾洪波1??陈抱雪1,**??周建忠1??赵德欣2??袁一方1??矶??守3(1上海理工大学光电学院,上海200093)(2霓塔光电器件上海有限公司,上海200233)(3日本东京
2、农工大学工学部应用化学系,日本184??8588)*摘??要??提出并采用统计优化的设计方法解决含氟聚酰亚胺波导波长交叉分离耦合器的偏振态变动的影响.在实测了含氟聚酰亚胺的色散和双折射特性的基础上,优化设计了40路波长信道、1550nm中心波长、0.8nm波长间隔的抗偏振变动的波长交叉分离耦合器.数值模拟显示:波长周期偏移小于0.1nm,1dB带宽为0.5nm,3dB带宽为0.8nm,串扰小于-30dB,偏振变动导致的波长漂移小于0.08nm.关键词??光波导;抗偏振变动;含氟聚酰亚胺光波导;波长交叉分离耦合器中图分类号????TN252??????
3、??文献标识码????A0??引言——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------以1550nm为中心波长的密集波分复用(DWDM)技术已经广泛地在试验网络中被应用.在DWDM系统中,利用列阵波导光栅(AWG)实现大规模的分波/合波功能已逐渐成为主流技术.采用1THzAWG与10GHzAWG的串接可以实现1000波长数以上的密集分波[
4、2],但是10GHzAWG的制造难度非常高.目前具有实用意义的主要是50GHz~200GHz的AWG.近年,利用此类AWG扩大分波波长数的工作有重要进展,在AWG前加入前置分波系统的方法由于切合现实技术水平而受到关注.前置分波系统是一个波长间隔为????的波长交叉分离耦合器(Interleaver),它被用于将波长交叉地分为奇数和偶数两群,每群波长的间隔为2????.波长交叉分离耦合器与后续的两个波长间隔为2????的AWG串接,实现分波波长数的翻倍.使用该方法有利于增大系统扩容的自由度[4].另外Interleaver??AWGs系统具有较平坦的带
5、通传输特性,有利于提高抗波长漂移的能力.SiO2波导波长交叉分离耦合器有优异的特性,但工艺复杂,成本高.近年来高分子光波导受到广泛关注[6~17],与SiO2波导相比,高分子波导的制作工艺简单,有望大幅降低成本、提高器件的性价比.含氟聚酰亚胺是一种理想的波导用聚合物[7,12,13],已报道了几种配制方法,我们采用6FDA、TFDB和ODA在N,N??二甲基乙酰胺(DMAc)溶媒中反应聚合而成.含氟聚酰亚胺具有??*国家自然科学基金资助项目(60177017)**Tel:02165682752????Email:bxchen@online.sh.cn
6、:23[5][3]——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------[1]耐高温和近红外吸收少的特点,但与SiO2波导相比,有较大的折射率各向异性.硅或石英基板上的含氟聚酰亚胺薄膜的双折射典型值为0.008左右.由于波长交叉分离耦合器对相位差变动非常敏感,双折射导致器件产生偏振依赖.用1/2波片对称转换消除偏振影响的工作已有报道.1/2
7、波片须经显微操作插入到器件上约20m宽的槽中,获得低的插入损耗是个难点.还有一种方法是将高分子波导从基板上剥离下来,通过释放应力改善折射率各向异性.由于被剥离的波导薄片失去刚性,给后续的封装工艺带来了很大的困难.显然,两种方法都难以维持高分子波导制备简单、成本低的优点.本文从器件设计的角度,提出了一种新的方法用以解决上述问题.该方法通过对波长交叉分离耦合器结构的优化,利用波导的色散抵消偏振变动对耦合器输出特性的影响.由于涉及的波长数目以及与器件特性相关的参数非常多,优化设计中采用了统计方法.[18]1??设计原理含氟聚酰亚胺波导波长交叉分离耦合器的结
8、构如图1,由马赫??泽德干涉回路[19]的多段串接构成.连续的马赫??泽德干涉可以获得高的干涉级数,得以实现
