基于聚合物阵列波导光栅的波分复用解复用器的研究及设计

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1、单位代码：10293密级：硕士学位论文论文题目：基于聚合物阵列波导光栅的波分复用/解复用器的研究及设计学号1011031401姓名韩洋导师梁忠诚教授，王瑾教授学科专业光学研究方向信息光学及应用申请学位类别理学硕士论文提交日期二〇一四年六月万方数据ResearchandDesignofArrayed-WaveguideGratingsWDMMulti/DemultiplexerBasedonPolymerPlanarLightwaveCircuitThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDeg

2、reeofMasterofScienceByYangHanSupervisor:Prof.LiangZhong-cheng,Prof.WangJinJnue2014万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名

3、：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________万方数据摘要波分复用技术（Wavelength-divisio

4、nMultiplexing:WDM）可以大幅度增加光纤通信系统容量并提供多种业务，是目前光纤通信技术发展的主要方向。基于平面光波导(PlanarLightwaveCircuit:PLC)技术的阵列波导光栅(Arrayed-WaveguideGrating:AWG)可作为构建超大容量波分复用系统的关键核心器件，而全聚合物材料的结构得益其低成本，折射率易调整，工艺简单，便于实现集成化等优点，因此是近年来光纤通信技术的一个重要研究领域。然而，聚合物AWG与无机材料的AWG相比各方面技术还不够成熟，特别是在器件的偏振态控制方面还有很大研究空间。本文的主要工作是设计了一种基于聚合物材料的偏振补偿

5、型阵列波导光栅(AWG)。文章首先简要介绍了AWG的基本原理和功能及发展现状。然后对AWG的传输函数进行有特色的推导和修正，利用计算机对AWG的传输函数进行了编程，在数值上对光场的传输特性进行了模拟。创新性的利用传输函数模拟了AWG加入半波片的功能，结果与理论值基本相符，从而对器件的性能加以验证。设计了聚合物AWG并模拟了其传输特性。分析了器件各参数对器件性能的影响，并对结构参数进行了优化。偏振相关性是AWG的一项重要性能指标，其偏振敏感程度直接影响器件的性能。文章讨论了偏振态以及聚合物材料双折射性对AWG传输特性的影响，分析了波导双折射性的来源，针对造成器件偏振态相关性的物理机制，探

6、索消除器件偏振态依赖性，从而实现偏振态无差异传输。设计了一种聚合物偏振补偿型AWG，该结构具有良好的偏振不敏感功能。最终得到的聚合物阵列波导光栅（AWG）波分复用/解复用器输出谱线良好。为今后高性能聚合物AWG的设计与应用提供了一些思路。关键词:波分复用技术，阵列波导光栅，平面光波回路，聚合物光波导，偏振态控制技术I万方数据AbstractWavelength-divisionMultiplexing(WDM)cangreatlyincreasethecapacityofopticalfibercommunicationsystemsandprovideavarietyofbusine

7、ss.Ithasbecomedthemaindirectionofthedevelopmentofopticfibercommunicationtechnology.Arrayed-waveguidegrating(AWG)basedonPlanarlightwavecircuit(PLC)canbeusedascorecomponentstoconstructalargecapacityWDMsystem.Allpolymermaterial