一种基于Si3N4微环阵列的光脉冲多阶微分器及其设计方法技术

本发明专利技术涉及光脉冲多阶微分器技术领域，特别是指基于Si<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;微环阵列的光脉冲多阶微分器及其设计方法，包括：将两个上下载型微环和一个全通型式微环级联。利用上下载微环的drop端口的特性，不仅可以实现微分阶数n为0<n≤2之间的微分，还可重现当1<n<2时与理想微分结果相似的时域脉冲的第三个峰。使用基于微环的微分器产生高阶微分输出中的第三个峰。为了设计出适当的微环组合来减小微分误差D，引入内点法来寻找最佳微环耦合系数，优化微分误差。当1<n<2时，D减小到了0.1。其中当0.3<n<1时，D随n的减小而增大。当n＝0.3时D达到最大值0.33。本文设计的时域脉冲多阶微分微环阵列及其优化算法可提供更准确的光脉冲微分结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光脉冲多阶微分器，特别是指一种基于si3n4微环阵列的光脉冲多阶微分器及其设计方法。

技术介绍

1、全光信号处理具有更高的响应速度和更宽的带宽。由于可克服基于电子的信号处理器的局限性，全光信号处理在过去的几年里得到了极大的关注。随着数据中心和高性能计算机的不断发展，对全光网络的性能要求也在不断提高。基于硅光子学的光子器件具有宽带宽、片内互连和高能效等诸多优点。这些优点使其适用于包括光微分器、积分器和逻辑单元等基本光模块的构建，可以满足底层光器件开发的需求。其中光微分器常被用作处理光信号的基本计算单元。它可以对光脉冲做不同阶数的微分。

2、先前的研究已经利用光纤bragg光栅、长周期光纤bragg光栅和微环谐振腔实现了光微分。其中，微环因其紧凑的结构、易于扩展性和多功能性而成为一种特殊的光学设备。由于微环的透射谱和相位响应都非常接近理想微分器的特性，因此微环被认为是最有前途的微分器件之一。然而，当微分阶数n∈(1,2)时，单微环微分器显示出很大的微分误差。这是因为单个微环无法复现出n>1时域微分输出中的第三个波峰。2013年张本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于Si3N4微环阵列的光脉冲多阶微分器设计方法，其特征在于，包括：将两个上下载型微环和一个全通型微环级联；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全通型微环，包括：一个直波导与一个环形波导。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述上下载型微环包括：两个直波导与一个环形波导，且上下载型微环两端直波导一致。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述全通型微环和所述上下载型微环的构成材料包括：SiO2和Si3N4；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基底的高度和宽度均为100μm。</p>

6.根据...

【技术特征摘要】

1.一种基于si3n4微环阵列的光脉冲多阶微分器设计方法，其特征在于，包括：将两个上下载型微环和一个全通型微环级联；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全通型微环，包括：一个直波导与一个环形波导。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述上下载型微环包括：两个直波导与一个环形波导，且上下载型微环两端直波导一致。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述全通型微环和所述上下载型微环的构成材料包括：sio2和si3n4；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基底的高度和宽度均为100μm。

6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅超，张伊健，韩雨桐，周娴，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：