紫外写入制备微环谐振波分复用器的参数设计与模拟分析

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利用聚合物材料制作的微环谐振器具有结构紧凑、集成度高、插入损耗小、串扰低等优点,在有源和无源光通信网络中有着广泛的应用价值,但碍于制作成本高,现实中还没有得到广泛的应用。而用紫外写入法则成本低、便于制作,是一种新兴的制备方法。本论文利用耦合模理论和传输矩阵方法,对紫外写入法制备的微环谐振波分复用器(MRRWDM)进行了模拟分析。首先分析了紫外写入法制备MRRWDM的可行性,然后分析了单环谐振波分复用器的光学特性,并指出了这种单环结构的缺点和不足之处。针对单环结构的输出光谱中非谐振光较强、谐振峰带宽不够平坦陡峭以及耦合层过薄的问题,我们设计了侧向耦合双八边形环谐振波分复用器、侧向耦合三环谐振波分复用器,并在文中具体阐述了这些结构的MRRWDM的工作原理,分别给出了这些器件的光学传递函数,对器件进行了参数优化和讨论,并对器件的传输光谱、插入损耗、串扰等特性进行了分析和讨论。分析结果表明,这些器件有效地降低了非谐振光的强度和串扰,形成了平坦陡峭的箱形波谱,并解决了耦合层过薄的问题,使得器件能够发挥更好的分波功能,而且有利于工艺上的制备。文中给出的分析方法及相关的公式形式规整、简洁实用,精确度高,在制作同类器件方面具有一定的实用参考价值。
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