中文：光波导；英文：optical waveguide

光通信领域的光波导，光波导顾名思义是可以传播光波的器件。传统的光波导利用的是如下图所示的光纤，大概原理就是光纤的折射率n1略微大于包层的折射率n2，光以掠入射角度进入光纤时能够全反射，这样就限制了光波在光纤中的传播路径。但是它已经很难满足新需求了，因此科学家对新波导的期望有四点。第一，减少光波导材料本身对光信号吸收散射导致的损耗；第二，光波导的集中度要高，提高稳定性和可靠性为大规模应用提供基础；第三，提高光波导和光源的耦合效率，提高稳定性和利用率；第四，提高光波导对光信号的泛用性。目前光波导研究方向主流是制作集成光路。并且随着集成光学的快速发展，科学家们需要成本低廉，工艺简单的方法来制作光波导 ...

世界上先进的光波导技术（如图1）来替代传统的光栅元件。这样，光谱仪内部不再包含可移动的元器，也确保了波长的绝对精确性（终生仅需校准一次，可充当波长计来使用）。图1 SWIFTS 芯片（光波导技术）此前Resolution Spectra System公司已经相继推出多款高分辨率光谱仪：（1）WIDE Spectrometer（6GHZ） 宽带高分辨率光谱仪 （7-20pm）（2）MICRO Spectrometer（6GHZ） 高性价比超高分辨率光谱仪 （7-20pm)（3）ZOOM Spectrometer (6GHZ、3GHZ) 高速率、高分辨率光谱仪 （5-15pm）近年来，我们的高分辨 ...

纤技术是属于光波导技术的一个方面，而通常所指的光波导技术，则应包括以圆柱介质光波导为特征的光纤技术和以平板或带状介质光波导为特征的集成光路技术；与其相对应的，从科学的角度可以认为，与光波导技术相对的是导波光学，如图1所示。图1 光波导技术与光波导光学的对应关系2．光纤的主要优点光纤作为一种介质光波导、光信号的传输线，它相对于技术传输线具有如下主要优点：2.1具有极宽的传输带宽，可使通信容量获得极大的提高，比同轴电缆大5个量级，可提供宽频带的综合数字化服务；2.2具有极低的损耗，良好的透明性，可实现无中继的长距离传输，损耗最低可控制到0.1-0.2 dB/Km；2.3光纤是绝缘介质，传输光信号抗 ...

光纤因其独特的光波导效应，在光通信、传感、传像以及光能量与光信号传输等方面有着天然优势，并且在这些领域得了广泛的应用。通过实际测试得知光纤的主要优点包括：集光能力好、传输效率高、抗干扰性能优秀。但是，光纤作为一种光波导传输介质，同样会对内部的光信号传输产生影响，如：光纤损耗、色散、光谱展宽等。而影响光纤通信最主要的因素还是光纤损耗问题，因为随着传输距离的增加各种损耗最终会累加到一个阈值，导致我们无法得到想要的传输信号，因此为了实现长距离的信号传输就必须设法降低光纤的损耗。一、光纤的损耗特性以光纤光缆为基础的网络传输系统，无中继长距离传输产生的信号衰减值是衡量光纤光缆传输的信号质量最重要的指标之 ...

于LD本身为光波导器件，具有较强的偏振选择功能，因而在光隔离器中还可充当起偏器的作用。（2）复杂化方案光隔离器 上述基本类型光隔离器的缺点是，第一偏振器阻挡了入射光信号中非垂直偏振部分的分量通过，带来了3 dB的损耗。避免这种损耗的复杂方案是：将入射光信号分解成垂直偏振与水平偏振两部分。垂直偏振光仍按原图——方向通过隔离器；而水平偏振光则可先旋转90°，然后再通过相同的隔离器。 图3为复杂化方案光隔离器的原理框图。具有任意偏振态的输入信号I，首先正向通过空间分离偏振器SWP1分成相互垂直的两个偏振分量；水平方向分量和垂直方向分量。垂直方向分量不变，而水平方向分量偏离输出方向。然后水平分量和垂直 ...

他光子器件和光波导进行单片集成。SOA用途：信号处理，光子交换，波长交换器等。目前，影响SOA广泛是使用的主要问题：一是增益不够，二是噪声较大，三是增益具有偏振依赖性，因此除了1300 nm光纤系统之外，它不能作为在线放大器来使用。三、掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器的增益介质是铒离子，它在光纤制作过程中被掺入纤芯中。其能够放大的机理及信号波长与铒离子的能级分布有关。掺铒光纤的结构如图，三价的铒离子位于EDF纤芯中央，这将有利于其最大地吸收泵浦及信号能量，以产生最佳的放大效果；纤芯外是外径为125 um的包层；最外层是外径为250 um的保护层，其折射率略大于包层折射率，因而可将从包层中辐射出的光 ...

一、空心光纤的历史和基本结构除了常见的电信传播波段1.31-1.55微米，新的应用领域如外科、传感、焊接通常需要更长波段的，这不光是激光器的问题，更是传输介质的问题，但石英材料透射谱段有限，于是人们又有了硫系玻璃、氟系玻璃和多晶材料。但是，如果能将传输介质替换为空气，是不是就可以突破材料对传输波段的限制。图1是一维光子带隙光纤，即在空气孔边缘附件构造周期的辐射状折射率改变。图1、一维光子带隙光纤二维光子带隙光纤由P.Russell首次制备而成，如图2所示，这种光纤具有比固态纤芯光纤更加低的传输损耗。图2、二维光子带隙光纤二、空心光纤的传输原理包层中含有空气孔的周期性二维阵列的实芯光子晶体光纤的 ...

益介质限制在光波导中。这使得将发射的光引导成准直光束成为可能，并允许建立一个激光谐振器，这样光可以耦合回增益介质。电介质材料通常沉积在沟槽中，引导注入电流到脊，然后整个脊通常涂上金，提供电接触，并在脊产生光时帮助消除热量。光从波导的分叉端发射出来，其活跃区域通常只有几微米的尺寸。常用的光波导有两种。脊波导是通过在量子级联增益材料上蚀刻平行沟槽来产生QC材料的孤立条纹，通常约10 um宽，几mm长。第二种波导类型是埋地异质结构。在这里，QC材料也被蚀刻产生一个孤立的脊。然而现在，新的半导体材料正在越过脊生长。在QC材料和过度生长的材料之间折射率的变化足以创建一个波导。介质材料也沉积在QC脊周围的 ...

个重要特征是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压传输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系统还特别适合于军事应用。图2.光纤通信在军事领域的应用（4）无传音干扰，保密性好。在电磁波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明涂覆层所吸收，及时在光纤弯曲位置，泄漏的光波也十分微弱，及时光缆内光纤总数很多，相邻信道也 ...

leaky声光波导可以具有每种颜色50MHz的可用带宽，对应于30Hz时1.67M像素。通过在单个晶体上制造多个波导通道，可以轻易达到50G像素/s的STP。AOM zui初只演示了水平视差，但是使用单个激光源馈送不同的波导并控制相位以实现水平和垂直相干光束转向在理论上是可行的。另一种高STP器件是相控阵光子集成电路(phased array photonic integrated circuit, PIC)。在这种方法中，纳米光子相控阵是通过在光子晶片上记录分支波导来构建的(见图6)。这些波导将从单个源投射的光分布在二维网格上。每个波导末端的相位可以通过电光或热光相位调节器进行调节。通过终止 ...