中文：光波導；英文：optical waveguide

光通信領域的光波導，光波導顧名思義是可以傳播光波的器件魏铅。傳統(tǒng)的光波導利用的是如下圖所示的光纖昌犹，大概原理就是光纖的折射率n1略微大于包層的折射率n2，光以掠入射角度進入光纖時能夠全反射览芳，這樣就限制了光波在光纖中的傳播路徑斜姥。但是它已經(jīng)很難滿足新需求了，因此科學家對新波導的期望有四點沧竟。第一铸敏，減少光波導材料本身對光信號吸收散射導致的損耗；第二悟泵，光波導的集中度要高搞坝，提高穩(wěn)定性和可靠性為大規(guī)模應用提供基礎；第三魁袜，提高光波導和光源的耦合效率桩撮，提高穩(wěn)定性和利用率；第四峰弹，提高光波導對光信號的泛用性店量。目前光波導研究方向主流是制作集成光路。并且隨著集成光學的快速發(fā)展鞠呈，科學家們需要成本低廉融师，工藝簡單的方法來制作光波導 ...

世界上先進的光波導技術（如圖1）來替代傳統(tǒng)的光柵元件。這樣蚁吝，光譜儀內部不再包含可移動的元器旱爆，也確保了波長的絕對精確性（終生僅需校準一次，可充當波長計來使用）窘茁。圖1 SWIFTS 芯片（光波導技術）此前Resolution Spectra System公司已經(jīng)相繼推出多款高分辨率光譜儀：（1）WIDE Spectrometer（6GHZ） 寬帶高分辨率光譜儀 （7-20pm）（2）MICRO Spectrometer（6GHZ） 高性價比超高分辨率光譜儀 （7-20pm)（3）ZOOM Spectrometer (6GHZ怀伦、3GHZ) 高速率、高分辨率光譜儀 （5-15pm）近年來山林，我們的高分辨 ...

纖技術是屬于光波導技術的一個方面房待，而通常所指的光波導技術，則應包括以圓柱介質光波導為特征的光纖技術和以平板或帶狀介質光波導為特征的集成光路技術驼抹；與其相對應的桑孩，從科學的角度可以認為，與光波導技術相對的是導波光學框冀，如圖1所示流椒。圖1 光波導技術與光波導光學的對應關系2．光纖的主要優(yōu)點光纖作為一種介質光波導、光信號的傳輸線明也，它相對于技術傳輸線具有如下主要優(yōu)點：2.1具有極寬的傳輸帶寬宣虾，可使通信容量獲得極大的提高极谊，比同軸電纜大5個量級，可提供寬頻帶的綜合數(shù)字化服務安岂；2.2具有極低的損耗，良好的透明性帆吻，可實現(xiàn)無中繼的長距離傳輸域那，損耗最低可控制到0.1-0.2 dB/Km；2.3光纖是絕緣介質猜煮，傳輸光信號抗 ...

光纖因其獨特的光波導效應次员，在光通信、傳感王带、傳像以及光能量與光信號傳輸?shù)确矫嬗兄烊粌?yōu)勢淑蔚，并且在這些領域得了廣泛的應用。通過實際測試得知光纖的主要優(yōu)點包括：集光能力好愕撰、傳輸效率高刹衫、抗干擾性能優(yōu)秀。但是搞挣，光纖作為一種光波導傳輸介質带迟，同樣會對內部的光信號傳輸產(chǎn)生影響，如：光纖損耗囱桨、色散仓犬、光譜展寬等。而影響光纖通信最主要的因素還是光纖損耗問題舍肠，因為隨著傳輸距離的增加各種損耗最終會累加到一個閾值搀继，導致我們無法得到想要的傳輸信號，因此為了實現(xiàn)長距離的信號傳輸就必須設法降低光纖的損耗翠语。一叽躯、光纖的損耗特性以光纖光纜為基礎的網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)，無中繼長距離傳輸產(chǎn)生的信號衰減值是衡量光纖光纜傳輸?shù)男盘栙|量最重要的指標之 ...

于LD本身為光波導器件肌括，具有較強的偏振選擇功能险毁，因而在光隔離器中還可充當起偏器的作用。（2）復雜化方案光隔離器 上述基本類型光隔離器的缺點是们童，第一偏振器阻擋了入射光信號中非垂直偏振部分的分量通過畔况，帶來了3 dB的損耗。避免這種損耗的復雜方案是：將入射光信號分解成垂直偏振與水平偏振兩部分慧库。垂直偏振光仍按原圖——方向通過隔離器跷跪；而水平偏振光則可先旋轉90°，然后再通過相同的隔離器齐板。 圖3為復雜化方案光隔離器的原理框圖吵瞻。具有任意偏振態(tài)的輸入信號I葛菇，首先正向通過空間分離偏振器SWP1分成相互垂直的兩個偏振分量；水平方向分量和垂直方向分量橡羞。垂直方向分量不變眯停，而水平方向分量偏離輸出方向。然后水平分量和垂直 ...

他光子器件和光波導進行單片集成卿泽。SOA用途：信號處理莺债，光子交換，波長交換器等签夭。目前齐邦，影響SOA廣泛是使用的主要問題：一是增益不夠，二是噪聲較大第租，三是增益具有偏振依賴性措拇，因此除了1300 nm光纖系統(tǒng)之外，它不能作為在線放大器來使用慎宾。三丐吓、摻鉺光纖放大器摻鉺光纖放大器的增益介質是鉺離子，它在光纖制作過程中被摻入纖芯中趟据。其能夠放大的機理及信號波長與鉺離子的能級分布有關汰蜘。摻鉺光纖的結構如圖，三價的鉺離子位于EDF纖芯中央之宿，這將有利于其最大地吸收泵浦及信號能量族操，以產(chǎn)生最佳的放大效果；纖芯外是外徑為125 um的包層比被；最外層是外徑為250 um的保護層色难，其折射率略大于包層折射率，因而可將從包層中輻射出的光 ...

一等缀、空心光纖的歷史和基本結構除了常見的電信傳播波段1.31-1.55微米枷莉，新的應用領域如外科、傳感尺迂、焊接通常需要更長波段的笤妙，這不光是激光器的問題，更是傳輸介質的問題噪裕，但石英材料透射譜段有限蹲盘，于是人們又有了硫系玻璃、氟系玻璃和多晶材料膳音。但是召衔，如果能將傳輸介質替換為空氣，是不是就可以突破材料對傳輸波段的限制祭陷。圖1是一維光子帶隙光纖苍凛，即在空氣孔邊緣附件構造周期的輻射狀折射率改變趣席。圖1、一維光子帶隙光纖二維光子帶隙光纖由P.Russell首次制備而成醇蝴，如圖2所示宣肚，這種光纖具有比固態(tài)纖芯光纖更加低的傳輸損耗。圖2悠栓、二維光子帶隙光纖二霉涨、空心光纖的傳輸原理包層中含有空氣孔的周期性二維陣列的實芯光子晶體光纖的 ...

益介質限制在光波導中。這使得將發(fā)射的光引導成準直光束成為可能闸迷，并允許建立一個激光諧振器，這樣光可以耦合回增益介質俘枫。電介質材料通常沉積在溝槽中腥沽，引導注入電流到脊，然后整個脊通常涂上金鸠蚪，提供電接觸今阳，并在脊產(chǎn)生光時幫助消除熱量。光從波導的分叉端發(fā)射出來茅信，其活躍區(qū)域通常只有幾微米的尺寸盾舌。常用的光波導有兩種。脊波導是通過在量子級聯(lián)增益材料上蝕刻平行溝槽來產(chǎn)生QC材料的孤立條紋蘸鲸，通常約10 um寬妖谴，幾mm長。第二種波導類型是埋地異質結構酌摇。在這里膝舅，QC材料也被蝕刻產(chǎn)生一個孤立的脊。然而現(xiàn)在窑多，新的半導體材料正在越過脊生長仍稀。在QC材料和過度生長的材料之間折射率的變化足以創(chuàng)建一個波導。介質材料也沉積在QC脊周圍的 ...

個重要特征是光波導對電磁干擾的免疫力埂息，它不受自然界的雷電干擾技潘、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾千康，還可用它與高壓傳輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜享幽。這一點對于強電領域的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應拾弃，光纖傳輸系統(tǒng)還特別適合于軍事應用琉闪。圖2.光纖通信在軍事領域的應用（4）無傳音干擾，保密性好砸彬。在電磁波傳輸?shù)倪^程中颠毙，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾斯入，而容易被竊聽，保密性差蛀蜜。光波在光纖中傳輸刻两，因為光信號被完善地限制在光波導結構中，而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明涂覆層所吸收滴某，及時在光纖彎曲位置磅摹，泄漏的光波也十分微弱，及時光纜內光纖總數(shù)很多霎奢，相鄰信道也 ...

leaky聲光波導可以具有每種顏色50MHz的可用帶寬户誓，對應于30Hz時1.67M像素。通過在單個晶體上制造多個波導通道幕侠，可以輕易達到50G像素/s的STP帝美。AOM zui初只演示了水平視差，但是使用單個激光源饋送不同的波導并控制相位以實現(xiàn)水平和垂直相干光束轉向在理論上是可行的晤硕。另一種高STP器件是相控陣光子集成電路(phased array photonic integrated circuit, PIC)悼潭。在這種方法中，納米光子相控陣是通過在光子晶片上記錄分支波導來構建的(見圖6)舞箍。這些波導將從單個源投射的光分布在二維網(wǎng)格上舰褪。每個波導末端的相位可以通過電光或熱光相位調節(jié)器進行調節(jié)。通過終止 ...