光波导是什么？有哪些传输特性
光波导（optical waveguide）是引导光波在其中传播的介质装置，又称介质光波导。光波导有两大类：一类是集成光波导，包括平面（薄膜）介质光波导和条形介质光波导，它们通常都是光电集成器件（或系统）中的一部分，所以叫作集成光波导；另一类是圆柱形光波导，通常称为光纤 （见光学纤维）。 传输特性 光纤的传输衰减很小，频带很宽。例如，在1.5微米波段衰减可小到0.2分贝/公里，频带宽达108/公里数量级（多模光纤）或109赫/公里数量级（单模光纤），如此优良的性能是其他传输线难以达到的，因而光纤可用于大容量信号的远距离传输。薄膜波导和带状波导传输特性及其分析与光纤类似。由于它们主要用来构成元件，对传输衰减与频带要求并不严格。严格求解光波导中的电磁场的矢量解较为困难，故通常用标量近似法、射线法等近似解法分析其传输特性，包括各个模式的场分布、色散以及模式之间的耦合等。......阅读全文
一文看懂主流AR眼镜的核心显示技术光波导
光波导，因其轻薄和外界光线的高穿透特性而被认为是消费级AR眼镜的必选光学方案，又因其价格高和技术门槛高让人望而却步。随着主流AR设备微软HoloLens2、Magic Leap One等对光波导技术的采用和设备量产，以及AR光学模组厂商DigiLens、耐德佳、灵犀微光等近期融资消息的频繁披露，
光集成电路尺寸难题有望破解
据美国电气与电子工程师协会(IEEE)网站近日报道，哥伦比亚大学研究人员研制出迄今最小光学集成电路，其能在很宽的波长范围内表现出高性能水平，有望彻底改变光通信和光信号处理等关键技术。该突破性成果发表在近日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 将光集成电路缩小到现有计算机芯片中集成电路的尺寸，是科学
基于化合物半导体材料高速光开关的研究2
高速光开关及光开关阵列是全光交换的核心器件. 首先给出全内反射型光波导光开关器件的理论分析模型, 并基于GaAs 材料中的载流子注入效应, 采用GaAs-AlGaAs 双异质结结构,研制了工作波长在1.55 μm 的X 结全内反射型和马赫曾德干涉型两种结构的光开关. 测试结果表明, 开关的消光比均
3D中空光波导微观结构－|－Nanoscribe微纳加工技术新应用
光波导是集成光子电路的关键元素，影响了光子学的许多领域，包括电信，医学，环境科学等。对于小型几何尺寸结构而言，低折射率介质内部的高效波导对于各种需要光与物质间的强相互作用的应用都至关重要。 最近，一个国际研究团队提出了一种全新的限制并引导厘米范围内无衍射光的芯片光笼概念。通过使用德国Na
超高分辨散射式近场光学显微镜在超快研究领域应用进展
近年来，范德瓦尔斯（vdW）材料中的表面极化激元(SP)研究，例如等离极化激元、声子极化激元、激子极化激元以及其他形式极化激元等，受到了广大科研工作者的关注，成为了低维材料领域纳米光学研究的热点。其中，范德瓦尔斯原子层状晶体存在独特的激子极化激元，可诱导可见光到太赫兹广阔电磁频谱范围内的光学波导。同
MZ干涉仪式调制器原理介绍
电光调制器(EOM)是利用某些电光晶体，如铌酸锂(LiNbO3)、砷化镓(GaAs)和钽酸锂(LiTaO3)的电光效应而制成的。电光调制是基于线性电光效应(普尔克效应)即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动，从而实现
首个光学拓扑绝缘体研制成功
据物理学家组织网近日报道，以色列和德国科学家携手合作，成功研制出首个光学拓扑绝缘体，这种新设备通过一种独特的“波导”网格，为光的传输护航，可减少传输过程中的散射。科学家们表示，最新研究对光学工业的发展大有裨益。研究发表在最新一期的《自然》杂志上。 随着计算机的运行速度不断加快以及芯片变得越
色度色散简介和分类
色度色散简介：色度色散包括材料色散和波导色散 。材料色散：由于光纤材料石英玻璃对不同光频的折射率不同，而光源具有一定的光谱宽度，不同的光频引起的群速率也不同，从而造成了光脉冲的展宽。波导色散：对于光纤的某一传输模式，在不同的光频下的群速度不同引起的脉冲展宽。它与光纤结构的波导效应有关，因此也被称为结
迄今最薄芯片级光线路2D波导面世
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迄今最薄芯片级光线路2D波导面世
美国芝加哥大学科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文称，他们研制出迄今最薄的芯片级光线路——二维（2D）波导。这款只有几个原子厚的玻璃晶体可捕获和携带光，而且效率惊人，可将光传播长达一厘米的距离，在光基计算领域，这是非常遥远的距离，有望为新技术开辟道路。 将光从一个地方引导到另一个地方是现代通
S.A.谢昆诺夫及其对波导理论的贡献（三）
其中的横向电场与横向磁场的关系，对TE模为： （13）对理想导电壁波导主模（H10模），可证明 （14）式中λ是工作波长，λc是截止波长，Z00是自由空间波阻抗。波导波阻抗是有用的概念，但却无法解释两段波导（a一样，b不同）相联后有反射发生的事实。三十年代末到四十年代初的微波测量实践，证
S.A.谢昆诺夫及其对波导理论的贡献（二）
由麦克斯韦方程及上述关系式，可得 （3） （4）把（1）式代入（4）式，得 （5）式中对比（3），（5）两式，得即 （6）这是无源空间的齐次Helmholtz方程，说明Az（或说矢量A）是波方程的解。令式中函数ψ表示场振幅在等相面上的分布；代入（5）式，得式中左边第一项与z无
S.A.谢昆诺夫及其对波导理论的贡献（一）
谢昆诺夫（S.A. Schelkunoff）是国际知名的电磁理论科学家。从1934年解决同轴线内电磁场结构开始，他在后来的三十年内，在工程电磁场、天线理论、波导理论等方面发表了数十篇论文和几本书，提出了许多定理、原理、概念、方法（它们之中有许多早已写人大学教材中），作出了重要的贡献。他使应用数学
西安光机所微纳光子学亚波长慢光研究取得重要进展
表面等离子体激元是指在金属表面存在的自由振动电子与光子相互作用而产生的沿着金属表面传播的电磁波，具有巨大的局部场增强效应。它能够突破传统的衍射极限，从而实现在纳米尺度上对光子的操纵和调控。表面等离子体光学为实现全光集成，发展更快、更小和更高效的新型纳米光子器件提供了一条有效的途径，
干涉仪式调制器原理介绍
电光调制器(EOM)是利用某些电光晶体，如铌酸锂(LiNbO3)、砷化镓(GaAs)和钽酸锂(LiTaO3)的电光效应而制成的。电光调制是基于线性电光效应(普尔克效应)即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动，从而实现
光调制器的MZ干涉仪式调制器原理
电光调制器(EOM)是利用某些电光晶体，如铌酸锂(LiNbO3)、砷化镓(GaAs)和钽酸锂(LiTaO3)的电光效应而制成的。电光调制是基于线性电光效应(普尔克效应)即光波导的折射率正比于外加电场变化的效应。电光效应导致的相位调制器中光波导折射率的线性变化，使通过该波导的光波有了相位移动，从而实现
物理所首次发现保偏等离激元纳米光波导和纳米光子路由器
中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）徐红星研究员领导的研究小组一直致力于等离激元光子学（Plasmonics）这一新兴领域的研究。他们在纳米光传导和单分子远程探测【Nano Lett. 9, 2049 ,（2009）】、纳米光电集成基础的光-激子转
光调制器的分类
一般光纤通讯系统中的外调制器包括四类：①声光(AO)调制器；②磁光调制器，即Farady调制器；③电光(EO)调制器④电吸收(EA)调制器。现代光纤系统中主要使用两类调制器，一种是依赖于一定平面波导载光方式改变的电光调制器，另一种是内部结构类似于激光器的半导体二极管电吸收调制器，后者能在透过光和吸收
光调制器的基本分类介绍
一般光纤通讯系统中的外调制器包括四类：①声光(AO)调制器；②磁光调制器，即Farady调制器；③电光(EO)调制器④电吸收(EA)调制器。现代光纤系统中主要使用两类调制器，一种是依赖于一定平面波导载光方式改变的电光调制器，另一种是内部结构类似于激光器的半导体二极管电吸收调制器，后者能在透过光和吸收
小尺寸、高消光比的低功耗硅光开关研制出炉
硅光集成是指利用CMOS工艺平台，将实现高性能调制、探测、传输和复用等功能的器件集成在同一芯片上，通过规模集成面向片上和片间光互连、高速光通信、集成传感和智能计算等提供性能更优、更具性价比的芯片和组件，其中低功耗、高性能的光开关是硅光集成在上述应用场景中需要的核心器件。 当前，硅光集成开关器件
色度色散的两种类型介绍
材料色散：由于光纤材料石英玻璃对不同光频的折射率不同，而光源具有一定的光谱宽度，不同的光频引起的群速率也不同，从而造成了光脉冲的展宽。波导色散：对于光纤的某一传输模式，在不同的光频下的群速度不同引起的脉冲展宽。它与光纤结构的波导效应有关，因此也被称为结构色散。这两种色散中，哪一种占主导地位？材料色散
光分路器的原理相关介绍
光分路器按原理可以分为光纤型和平面波导型两种，光纤熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行侧面熔接而成；光波导型是微光学元件型产品，采用光刻技术，在介质或半导体基板上形成光波导，实现分支分配功能。这两种型式的分光原理类似，它们通过改变光纤间的消逝场相互耦合（耦合度，耦合长度）以及改变光纤纤半径来实现
这种新材料为什么能实现稳定波导光存储器
近日，来自中国科技大学量子信息研究所的研究人员们报告了在151Eu3+:Y2SiO5晶体中使用飞秒激光微加工制作II型波导，并验证了基于该波导的光量子存储器的可靠性。图：实验装置示意图。主激光束被分成两部分，分别作为制备模式、控制模式和输入模式。输入模式可以通过自旋波AFC方案中的输入1模式注入
关于光纤的色散的介绍
光纤的色散，其可以被形容为一种脉冲拓宽现象，具体指的是不同模式分量、不同频率下的光信号，或是光脉冲，在光线中出现，保持不同的传输速度并传输一定距离后，出现信号失真现象。通常情况下，我们将光纤的色散划分为三种，第一种是模式色散，第二种是材料色散，第三种是波导色散。就模式色散来说，是在不同的模式传输
微环共振器囚禁粒子达数分钟
据美国物理学家组织网报道，哈佛大学的工程师借助硅基微型环形共振器，将粒子持续囚禁其上达到数分钟，这将为未来引导、传送和存储纳米粒子及全光学芯片上的生物分子奠定基础。相关研究报告发表在最近出版的《纳米快报》杂志上。 微型环形共振器的半径仅为5微米至10微米，由电子束
双色散零点波导中的定向超连续谱产生
近二十年来，超连续谱产生的研究引起了研究人员的广泛关注，特别是强导波性能波导的出现彻底改变了这一领域。微结构光纤（MSF）和基于非线性材料的波导（比如氮化硅波导），是两种典型的强导波性能波导。硅基光学波导不但可以与现有的COMS器件实现良好的片上兼容，还可以利用其高折射率差异性质来灵活设计波导的色散
Nature－Photonics：双等离子体量子干涉
量子理论中光子与表面等离子体之间的密切相似关系，已经吸引很多科学家进行实验测试。迄今为止的实验已经证实，表面等离子体确实表现出许多熟悉的量子现象，证明了在用非经典光激发表面等离子体波时，会保持单光子统计和纠缠特性。 其他研究报告说，可以制备等离子体场的叠加和压缩状态。 双光子量子干涉（TPQI
中美研究人员设计出新型硅基光子芯片
中国南京大学和美国加州理工学院研究人员11月25日在英国《自然·材料》杂志网络版上发表论文称，他们设计出一种新型硅基光子芯片，初步实现了光的单向无反射传输，拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域，为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。 通过光子而非电子携带信
关于色度色散的基本介绍
1、色度色散简介：色度色散包括材料色散和波导色散。材料色散：由于光纤材料石英玻璃对不同光频的折射率不同，而光源具有一定的光谱宽度，不同的光频引起的群速率也不同，从而造成了光脉冲的展宽。波导色散：对于光纤的某一传输模式，在不同的光频下的群速度不同引起的脉冲展宽。它与光纤结构的波导效应有关，因此也被
毫米波圆极化介质复合波导缝隙阵列天线的HFSS设计
本文利用ANSYS HFSS设计了一种工作于毫米波段的介质复合波导缝隙天线阵列，在介质覆铜板加工出缝隙并与波导槽复合形成辐射结构，利用HFSS 软件仿真并分析缝隙导纳，泰勒加权实现阵列综合。设计平面和差网络实现天馈系统一体化，利用介质覆铜板加工出圆极化栅，并利用HFSS对整体天线进行了仿真调