《基於波導多模干涉的全光正交變換器件》是依託同濟大學，由周俊鶴擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於波導多模干涉的全光正交變換器件
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周俊鶴
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
全光正交變換在各種通信系統（如無線通信系統、微波毫米波系統、和光纖通信系統）中具有廣闊的套用前景，因此逐漸得到國內外的關注。最近一種基於多模干涉波導的新型器件被提出用來實現全光哈達瑪變換。但此方法還尚未被用來實現其它的正交變換，並且缺乏系統性的設計方法。本課題擬開展對於該器件的研究，通過調節各種多模干涉波導物理參數及相關的移相器的相位，尋找新的途徑和方法實現多種全光正交變換。在理論研究方面，計畫從多模干涉型波導的耦合波模型出發，建立描述波傳輸中非線性效應、多模耦合及參數隨機漲落的詳細模型。在器件製備上，採用SOI材料和較為成熟的工藝流程，通過最佳化物理設計方案，降低耦合損耗，在SOI材料上實現該器件的樣片。該課題的研究成果，將幫助實現多種通信系統中全光化超高頻數位訊號的處理，並且有助於實現該系統和現有光器件和電路的集成化，對於科學研究和工程套用都有重大的意義。
結題摘要
本項目實施期間，總計發表、錄用第一作者兼通信作者SCI二區期刊論文11篇，會議論文1篇。申請專利3項。開展多模波導模式耦合理論研究，重點研究了隨機效應對於波導模式的影響，並且套用該理論分析自由空間中大氣折射率的隨機漲落對於空間模式傳輸上的影響；將模式耦合理論的研究擴展到多芯波導上，得到了多種多芯波導的“超模”，該方面的研究被進一步擴展到多芯波導的模分復用器件的研究上；該方向上在Optics Express上發表論文3篇。開展多模波導中非線性效應對於系統性能的影響研究，重點套用Volterra序列，得到了非線性多模干涉波導方程的一個解析解；研究了多模波導中拉曼效應，並且得到了一個最佳化拉曼信號放大效應的解析方法；該方向上總計發表論文2篇，其中在IEEE Journal of Lightwave Technology上發表論文1篇，在Optics Express上發表論文1篇。開展基於多模干涉型波導新型正交變換器研究，在該方向上主要提出了多種基於多模干涉波導的新型模分復用的器件、可控功率分配器件等新型正交變換器件，在該方向總計錄用、發表期刊論文6篇，其中在IEEE Photonics Technology Letters上發表、錄用論文4篇，在Optics Express上發表論文2篇。申請國內專利3項。相關研究成果對於高集成度的高速光信號處理器件的研究具有較大的理論和套用價值。
