光波導(dǎo)耦合器

第三章光波導(dǎo)耦合器教師：1精選ppt光功分器2精選ppt思考：空間光學(xué)如何實(shí)現(xiàn)光的分束預(yù)思考：我們學(xué)過的知識里哪用過分束器？什么原理？3精選ppt思考：集成光電子技術(shù)里可以用于功分器的原理Y-splithorizontalcouplemultimodeinterfencediffraction-StarY分支星型耦合多模干涉定向耦合4精選ppt思考：如何將光纖中的光耦合入波導(dǎo)？5精選ppt球透鏡耦合結(jié)構(gòu)自聚焦透鏡耦合6精選ppt思考：能量耦合的初略計(jì)算E1高斯光高斯光耦合進(jìn)入單模平板波導(dǎo)后怎么傳輸？有多少能耦合進(jìn)去？如果這個(gè)波導(dǎo)有兩個(gè)模式呢？E2哪個(gè)模式能量多？7精選ppt思考：兩根光纖靠得非常近是否有損耗？只間隔10微米8精選ppt9精選ppt光耦合器的基本參數(shù)1.附加損耗 附加損耗定義為所有輸出端口的光功率總和相對于全部輸入光功率的減小值。該值以分貝(dB)表示的數(shù)學(xué)表達(dá)式為式中：Pouti為第i個(gè)輸出口的輸出功率；Pin為輸入光功率。10精選ppt思考：對除星型耦合器外其他三種，附加損耗的主要來源Y-splithorizontalcouplemultimodeinterfencediffraction-StarY分支星型耦合多模干涉定向耦合11精選ppt2.插入損耗 插入損耗定義為指定輸出端口的光功率相對全部輸入光功率的減少值。該值通常以分貝(dB)表示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為

其中：ILi是第i個(gè)輸出端口的插入損耗；Pouti是第i個(gè)輸出端口測到的光功率值；Pin是輸入端的光功率值。什么是3dB耦合器？12精選ppt3.分光比 分光比(CouplingRatio，CR)是光耦合器所特有的技術(shù)術(shù)語，它定義為耦合器各輸出端口的輸出功率相對輸出總功率的百分比，在具體應(yīng)用中常用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為例如對于標(biāo)準(zhǔn)X形耦合器，1∶1或50∶50代表了同樣的分光比，即輸出為均分的器件。13精選ppt一起設(shè)計(jì)Y分支耦合器14精選ppt最終四束光功率分別為0.244、0.244、0.2095、0.209515精選ppt分光比和附加損耗最終四束光功率分別為0.244、0.244、0.2095、0.2095輸出總功率為0.907016精選ppt思考:如何制作一個(gè)1:2的耦合器？能否用此結(jié)構(gòu)，利用分支1:2的寬度差實(shí)現(xiàn)1:2分束比，為什么？寬的一端和窄的一端哪個(gè)走的能量多？17精選ppt可以通過改變兩分支寬度比來改變分光比，但并不是成比例的18精選ppt使用這樣的漸變結(jié)構(gòu)是否可行？19精選ppt20精選ppt如果兩端口尺寸完全一樣折射率不同會(huì)如何？右端折射率差0.01左端折射率差0.011思考：哪端光強(qiáng)更大，為什么？下端折射率差0.0121精選ppt思考：繼續(xù)增大兩端折射率差會(huì)有什么現(xiàn)象22精選ppt右端折射率差0.01左端折射率差0.1下端折射率差0.01用Rsoft來嘗試驗(yàn)證一下23精選ppt24精選ppt思考：如何設(shè)計(jì)一個(gè)分光比可調(diào)的Y分支功分器？思考：可調(diào)分光可以有什么應(yīng)用？25精選ppt思考:如何制作一個(gè)1:2的耦合器？

拍長

π/kβOpticalpowerPropagationdistance3dBdirectioncoupler思考：這個(gè)器件是否與波長有關(guān)？為什么？26精選ppt1550nm1310nm思考：這有什么用？27精選ppt思考：定向耦合器是否可逆？1W0.5W0.5W0.5W0.5W?28精選ppt光纖定向耦合器29精選ppt思考：能否想出更簡單的結(jié)構(gòu)用波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)3dB定向耦合器？現(xiàn)在讓我們一起基于Rsoft軟件來設(shè)計(jì)這個(gè)結(jié)構(gòu)30精選ppt思考：這個(gè)器件是否可逆？31精選ppt多模干涉耦合器32精選ppt自映像現(xiàn)象思考：如何才能成像？不用透鏡能成像的手段有哪些？物理光學(xué)：泰伯效應(yīng)這里的多模干涉也是一種不用透鏡的成像現(xiàn)象33精選ppt思考：如何讓多模干涉后的像更清晰？從干涉的基本原理思考34精選ppt思考：多模干涉現(xiàn)象是否與波長有關(guān)？讓我們一起用Rsoft軟件來驗(yàn)證，根據(jù)現(xiàn)象來思考原因35精選ppt1550nm1310nm36精選ppt馬赫澤德干涉儀思考：如何用集成光電子元件實(shí)現(xiàn)馬赫澤德干涉儀的結(jié)構(gòu)？37精選ppt使用兩個(gè)任意結(jié)構(gòu)的3dB耦合器連接都可以構(gòu)成馬赫澤德干涉儀發(fā)揮你的想象力，看這個(gè)結(jié)構(gòu)可以用來干什么？