集成光学器件

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1、光纤陀螺用集成光学芯片(Y波导调制器)1.1芯片结构:1.2工作原理:光纤陀螺用Y波导集成光学器件在光纤陀螺系统中作信号处理用,经光源发出 的光由器件的Y分支波导分成两束光,分别沿顺时针和逆时针方向通过光纤线圈后, 又由Y分支波导合束为一束光,最后达光电探测器。当线圈静止不动时,两束光到达Y 分支合束器时的光相位相等,当线圈转动时,两束光之间将产生一个与线圈转速成比例 的相位差,即塞格纳克效应。在推挽电极上上施加调制电压,利用衬底材料的电光效应 改变光波导的折射率,从而改变两束光在光波导中传播的光程,引入一个相位差,补偿 效应,于是通过外加调制信号可以检测相位差,从而检测光纤线圈的转速。APE

2、 waveguide fpoljrizef)1.3应用领域:用于飞机、轮船、导弹、汽车等运动物体姿态控制的光纤陀螺系统中; 电流传感系统中,利用法拉第效应测量通过光纤环路的电流大小。1.4 技术指标:工作波长1310 nm1550nm插入损耗4.5dB (典型值 4dB)5.0dB (典型值 4.5dB)分束比47/5353/47 (全温范围内47/5353/47(%)(全温范围内45/5555/45)45/5555/45)尾纤偏振串音-30dB-30dB半波电压5V5V背向反射-50dB60dB工作温度-55OC+70OC-55C+70C生产能力1000只/年700只/年外形尺寸30mmx1

3、8mmx5mm35mmx18mmx5mm1.5 产品实物图与外形尺寸:1.6 使用方法与注意事项a 该器件工作于单偏振状态,入光的偏振态必须与器件保持一致。b 为了防止器件的电损伤,调制器的电极电压应低于 30V。c 注意事项d 光纤施力过大易断裂, 不宜拉扯,扭折 , 弯曲半径不得小于 30mm。e 管壳与光纤间不允许施加过大应力。使用时, 应同时拿起管壳与光纤,切勿使管壳与光纤交 接处发生弯曲,以防光纤断裂影响器件性能。f 存储器件环境湿度低于 50%,且不含有对器件有害的材料。g 应避免使器件承受强烈的热冲击,避免使器件受热不均匀。h 光纤连接回路的连接处应避免施加应力。1.7 发展方向

4、:进一步降低损耗(4dB (典型值3.5dB),拓宽工作温度到-65+85,提高批量化 生产能力达5000只/年。提高集成度:在同一芯片上整理多个Y波导调制器。1.8 特点:低损耗、低电压、单偏振、宽工作温度范围、高稳定性。二、光通信用集成光学强度调制器2.1芯片结构:偏置电极信号电极22工作原理:集成光学强度调制器在LiNbO3衬底上利用质子交换与退火工艺制备“M-Z”干涉 型光波导,然后在“M-Z ”光波导的分支两臂上制备行波调电调极,采用稳定可靠的耦合 技术将光波导和光纤耦合而成。在偏置电极上加偏置电压使器件工作在所需的工作点 上,然后在行波电极上施加调制信号,由于LiNbO3材料的电光

5、效应,干涉仪的分支两 臂上的传导光产生相位差,从而干涉仪输出端产生干涉光强输出,输出光的强度随外加 调制信号幅度而变化,形成强度调制,从而将调制信号加载到光波上进行传输或变换。/2.3应用领域:用于宽带光纤通信系统,将信号波加载到强度调制器的调制输出波形上,实现信 号的载波调制;用于电场传感系统中,感应外界空间的电场分布,转换为调制器的输出波形,从而 测量电场分布。用于雷达系统中作宽带高速信号传输。2.4技术指标:波长带宽半波电压插入损耗消光比电接口1310 nm/155 Onm2.5GHz4.5V20dBSMA2.5实物图与外形尺寸:偏振相关2.6使用方法与注意事项a若器件工作于单偏振状态,

6、入光的偏振态必须与器件保持一致。b 为了防止器件的电损伤,调制器的电极电压应低于 30V。c 注意事项d光纤施力过大易断裂,不宜拉扯,扭折,弯曲半径不得小于30mm。e 管壳与光纤间不允许施加过大应力。使用时,应同时拿起管壳与光纤,切勿使管壳与光纤交接处发生弯曲,以防光纤断裂影响器件性能。f 存储器件环境湿度低于 50%,且不含有对器件有害的材料。g 应避免使器件承受强烈的热冲击,避免使器件受热不均匀。h 光纤连接回路的连接处应避免施加应力。2.7 发展方向:目前正在进行18GHz强度调制器技术攻关,将向40GHz的调制带宽发展。2.8特点: 单偏振或偏振无关、宽带、高速、低压。三、GC112

7、0S型高消光比集成光学强度调制器3.1 芯片结构:3.2工作原理:在衬底上利用质子交换与退火工艺制备两个相互串联的“M-Z”干涉型光波导,然 后在每个“M-Z ”光波导的分支两臂上制备行波调制电极,然后将光波导和光纤耦合而成。 在行波电极上施加调制信号,由于材料的电光效应,干涉仪的分支两臂上的传导光产生 相位差,从而干涉仪输出端产生干涉光强输出,输出光的强度随外加调制信号幅度而变 化,形成强度调制。器件将两个“M-Z ”强度调制器串联,经过第一个强度调制器的一级 调制消光后,其最小输出干涉光强再由第二个强度调制器进行二级调制消光,从而得到 高消光比调制波形原理图:制牛3.3 应用领域: 在核爆

8、模拟激光驱动器系统中作激光脉冲信号电光变换与信号传输用,以及用于光 纤水听器。3.4 技术指标:型号波长带宽半波电压插入损耗消光比电接口GC1120S1054nm2.5GHz4V50dBSMA3.5实物图与外形尺寸:mm表 1 外形尺寸符号尺寸DEA最小值75159公称值最大值7717113.6 使用注意事项a 若器件工作于单偏振状态,入光的偏振态必须与器件保持一致。b 为了防止器件的电损伤,调制器的电极电压应低于 30V。c 注意事项d 光纤施力过大易断裂, 不宜拉扯,扭折 , 弯曲半径不得小于 30mm。e 管壳与光纤间不允许施加过大应力。使用时, 应同时拿起管壳与光纤,切勿使管壳与光纤交

9、 接处发生弯曲,以防光纤断裂影响器件性能。f 存储器件环境湿度低于 50%,且不含有对器件有害的材料。g 应避免使器件承受强烈的热冲击,避免使器件受热不均匀。h 光纤连接回路的连接处应避免施加应力。3.7发展方向:降低损耗和半波电压,提高稳定性,提高成品率。3.8特点:高消光比,单偏振工作四 相位调制器4.1芯片结构:/*?*册匹配电蛊,駅为晴制槽号4.2 工作原理:集成光学相位调制器是在LiNbO3衬底上利用质子交换与退火工艺制备条形光波导,然 后在光波导的两边制备行波调制电极,在行波电极上施加调制信号,利用LiNbO3材料的电 光效应,改变光波导区的折射率,从而改变传导光的相位,具有一定的

10、相位调制系数。4.3 应用领域:在核爆模拟系统中进行边带调制脉冲展宽,线性调频。 在光纤通信和光纤传感系统中进行相位载波,脉冲编码。 在量子通信系统中进行脉冲编码。4.4 技术指标:型号波长带宽半波电压插入损耗电接口GC1132S1054nm3GHz4V5dBSMA1310 nm/1550nm2.5GHz4.5V5dBSMA4.5实物图与外形尺寸:符号DEA最小值55159公称值最大值5717114.6使用注意事项a 若器件工作于单偏振状态,入光的偏振态必须与器件保持一致。b 为了防止器件的电损伤,调制器的电极电压应低于 30V。c 注意事项d 光纤施力过大易断裂, 不宜拉扯,扭折 , 弯曲半

11、径不得小于 30mm。e 管壳与光纤间不允许施加过大应力。使用时, 应同时拿起管壳与光纤,切勿使管壳与光纤交 接处发生弯曲,以防光纤断裂影响器件性能。f 存储器件环境湿度低于 50%,且不含有对器件有害的材料。g 应避免使器件承受强烈的热冲击,避免使器件受热不均匀。h 光纤连接回路的连接处应避免施加应力。4.7 发展方向:降低损耗,降低半波电压,提高带宽。4.8特点:单偏振或偏振无关、低压、低损耗、调制带宽宽五、光开关12341x21x41x85.1 工作原理:(1) 1x2或2x2开关单元:设计定向耦合器的两个波导完全对称、相互靠近,波导 长度L满足KL= (2q+1)兀12 (q为整数,K

12、为耦合系数)时,两个波导间可以产生完全的 功率转换。在两波导上做一对调制电极,则构成电光波导定向耦合器,当电极施加电压后, 两个波导内产生大小相等方向相反的电场Ez,使一个波导的传播常数增加,另一个减小, 出现相位失配,通过两波导间的消逝场耦合实现波导间功率转换,从而对光波进行开关调制。(2)1x4光开关:可由多个1x2开关单元构成:分别对开关电极1、 2、 3 加开关电压,可以使输入光选择不同的光路传输。(3)可以采用两个1x4和一个1x2构成1x8光开关等5.2 应用领域:用于光控相控阵雷达、光纤延迟线、波分复用、光纤通信路由选择等系统中。5.3 技术指标:(光开关正在开发中)波长响应时间关开电压插入损耗关开串音电接口1310 nm10 ns20V5dB(1x2)-20dBSMA5.4 特点:开关时间短,因而开关速度快。六、分路器光分路器与光开关光分路一样,由多个3dB Y形分束器通过级联方式组成多路分 路器6.1 技术指标:工作波长: 1.3um/1.55um插入损耗:4dB (1x2) 功率分配不均匀性(1 x2:3%),1 x4:6%,1 x 8:10%,1 x 16:10%)尾纤偏振串音:-20dB6.2特点:单偏振或偏振无关,多路分束.文档可能无法思考全面,请浏览后下载,另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如 !

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