基于磁光薄膜波導(dǎo)的集成光隔離器的研究.pdf

1、光隔離器是一種非常重要的非互易無(wú)源器件，它能消除光通信系統(tǒng)中反射光對(duì)激光光源、光放大器等有源器件的影響。
　　目前商用中的隔離器都是塊狀型的分立器件，但隨著集成光路的發(fā)展，對(duì)集成型光隔離器的需求日益迫切。雖然人們?cè)谏鲜兰o(jì)七十年代就開(kāi)始著手研制集成型光隔離器，但由于其設(shè)計(jì)及制備技術(shù)的復(fù)雜性，導(dǎo)致其目前的研制仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，如何將其實(shí)用化，是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。模變換型隔離器是集成磁光隔離器設(shè)計(jì)中的模型之一。隨著對(duì)非對(duì)稱波導(dǎo)用作互易

2、模變換器的深入研究，模變換型隔離器模型又成為人們研究的熱點(diǎn)。因此，文中就選擇了模變換型集成磁光隔離器模型為研究對(duì)象，這種模型要求TE-TM在互易及非互易模變換器中各轉(zhuǎn)化50％。主要的研究工作及創(chuàng)新性如下：
　　首先根據(jù)電磁波理論，從麥克斯韋方程組出發(fā)，推導(dǎo)了光波在磁光介質(zhì)及磁光波導(dǎo)中傳輸?shù)幕窘Y(jié)果，得出了法拉第磁光效應(yīng)非互易的原因，同時(shí)推出了設(shè)計(jì)模變換器的耦合波方程。求解耦合波方程的基本方法是有限差分光束傳輸法，計(jì)算程序是用MAT

3、LAB編寫(xiě)的。
　　其次是對(duì)基于硅基材料的集成磁光隔離器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真。在此過(guò)程中，推導(dǎo)出了用45°互易模變換器與45°非互易模變換器構(gòu)成磁光隔離器時(shí)兩者須滿足的相位依賴關(guān)系，這種關(guān)系使互易模變換器與非互易模變換器連接后能發(fā)生設(shè)計(jì)中所需要的模式轉(zhuǎn)化。利用這個(gè)結(jié)果文中設(shè)計(jì)了幾種不同結(jié)構(gòu)的隔離器，用三維全矢量FDBPM對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化后，獲得了較好的仿真結(jié)果。
　　在二氧化硅基片上用射頻磁控濺射法制備Ce:YIG薄膜，也是論文的一