Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ахманов С.А. -> "Оптика фемтосекундных лазерных импульсов" -> 62

Оптика фемтосекундных лазерных импульсов - Ахманов С.А.

Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов — М.: Наука, 1988. — 312 c.
ISBN 5-02-013838-Х
Скачать (прямая ссылка): lazerisverhkorotkihsvetovih1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 56 57 58 59 60 61 < 62 > 63 64 65 66 67 68 .. 103 >> Следующая


Этот тип модуляторов основан на волноводном варианте интерферометра .Маха — Цендера на одномодовых OB, в котором интерференция происходит между когерентными волно-водными пучками, проходящими разные оптические пути (рис. 6.2). В волноводном интерферометре с идентичными плечами при отсутствии приложенного напряжения фазовые сдвиги волн в обоих плечах одинаковы и в выходном OB интенсивность излучения в соответствии с (6.1) максимальна.

Подача к одному из сигнальных электродов напряжения Иц2 вызывает фазовый сдвиг волн в плечах интерферометра АФ=л, и интенсивность излучения в выходном OB становится равной

.139 нулю. При подаче к сигнальным электродам волноводных плеч напряжения противоположной полярности, как показано на рис. 6.2, для- обеспечения фазового сдвига АФ=я требуется в 2 раза меньшее напряжение модулирующего сигнала. В общем случае в плечи интерферометра могут вводиться дополнительные фазовые сдвиги с помощью специальных электродов, на которые подается напряжение смещения Ucm для точного баланса плеч интерферометра или задания необходимой начальной разности фаз Ф0. Чтобы оценить полуволновое напряжение модулятора t/1/2, можно воспользоваться выражением (6.4) с учетом соответствующих компонентов Гц для заданной поляризации моды в OB и выбранной схемы электродов.

Волноводный интерферометр также может быть выполнен на основе У-образных разветвителей и соединителей на связанных OB. По такой схеме реализован, например, модулятор на основе GaAs на гребенчатых канальных OB [158]. Модуляция излучения (с длиной волны 1,3 мкм) осуществлялась в этом случае напряжением обратного смещения, подаваемым на р—га-переход,, сформированный на участках волноводов с электродами. Вносимые потери в модуляторе не превышали 5 дБ, ширина полосы составляла 2,2 ГГц, а полуволновое напряжение Ui/2«30 В при длине сигнальных электродов 2 мм.

Модуляторы интерференционного типа могут быть выполнены и на основе маломодовых канальных OB. Неоднородное распределение электрического поля системы электродов по поперечному сечению канального волновода приводит к изменению разности фаз между различными модами на выходе OB, что вызывает перераспределение поля в ближней зоне и модуляцию излучения по интенсивности. Представляют интерес волноводные модуляторы интерференционного типа на маломодовых полосковых OB, выполненные по схеме интерферометра Маха — Дендера. В таком интерферометре эффективная модуляция оптического излучения происходит вследствие многомодовой интерференции поверхностных световых волн в выходном OB интерферометра [159].

Интерферометрические модуляторы являются полностью интегральными устройствами, поскольку для получения модуляции излучения по интенсивности не требуется дополнительных элементов. Они достаточно легко могут быть состыкованы с BOJIC, источниками излучения и встроены в более сложные ОИС. По вносимым потерям, энергопотреблению и быстродействию модулято-

Ucn «А

,I-IofM

I — сигнальные электроды; 2 — злен»

тгоды смещения

Рис. 6.2. Волноводный модулятор Маха—Цендера на Ti: иЫЬОз-волночоде Z-среза:

140 ры такого типа превосходят многие другие электрооитически управляемые устройства.

Кроме модуляторов интерференционного типа разработаны и другие типы волноводных модуляторов, основанные на самых различных принципах, например, поляризационные и фазовые модуляторы на основе таких перспективных материалов, как полупроводниковые соединения AiiiBiv (GaAs, GaAsP), монокристаллы силленитов Bii2SiO2O и др. Но все они в основном имеют более узкое применение по сравнению с волноводными модуляторами на основе интерферометра Маха — Цендера.

6.3. ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ МОДУЛЯТОРЫ

ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕГО ТИПА

Электрооптические ИО-модуляторы переключающего типа, представляющие собой переключатели каналов, составляют отдельный класс активных устройств интегральной оптики. Такие модуляторы-переключатели могут быть выполнены на осноеє различных электрооптически управляемых волноводных ответвителей: связанных OB, пересекающихся или разветвляющихся связанных OB или с зеркалами полного внутреннего отражения, брэгговского типа ,и др. [20, 83].

Типичный Х-образный переключатель показан на рис. 6.3 и представляет собой два скрещенных одномодовых канальных OB с углом пересечения 8 ? 1°. Приращение показателя преломления OB в области пересечения OB 2Ага в 2 раза больше приращения An показателя преломления каждого волновода. Основная мода в одном из плеч разветвителя в области пересечения OB из-за их связи возбуждает симметричную и асимметричную моды пересекающихся волноводов, которые имеют разные постоянные распространения. Их разность A? определяет мощность мод в обоих выходных OB:

P2 = P0 cos2 (A? 1/2); P1 = P0 -- P2, (6.12)

где L = W/sin (9^2)—длина электродов переключателя. Приложив напряжение U к электродам, с помощью электрооптического эффекта можно управлять A? и тем самым переключать мощность в выходных волноводах. Расчеты показывают, что в переключателе на Ti: Ь1ЫЬОз-волноводах при №=3 мкм, 8=0,6°, Ага = 6-10-3, L=I мм и зазоре между электродами d=\ мкм на длине волны X= 1,3 мкм для полного переключения оптической мощности требуется напряжение переключения t/n = 2,5 В, при этом защищенность между выходными каналами пере- -? ключателя от переходных влияний G составляет ¦—30 дБ. Переключа-
Предыдущая << 1 .. 56 57 58 59 60 61 < 62 > 63 64 65 66 67 68 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed