Sagnac干涉仪在光学滤波领域有着重要应用。基于三维氮化硅波导平台,利用双层的多微环系统实现了新型类Sagnac谐振滤波系统,其中底层主微环腔分别与顶层输入/输出波导和单/双子微环实现了反馈耦合。光经耦合区域产生了两束相向传输并互相干涉的光波,从而实现了滤波波形和谐振峰位可调的滤波结构。基于传输矩阵和迭代方法分析输出光谱,通过改变波导与微腔的耦合系数设计输出光谱波形,利用金属加热电极调制主微腔的相位以调控谐振峰位。理论分析和实验表征结果表明,通过增加顶层子微环数可有效增强器件的密集滤波效果,此三维集成结构可提供更多的设计自由度。相关的多微环谐振滤波系统可以广泛应用于光通信和光传感等领域。

半导体光放大器(SOA)作为全光集成器件的核心, 在全光通信和光纤传感等领域中具有重要的应用前景。值得关注的是, 半导体光放大器的材料增益透明决定了它的快慢光过渡点和信号增益的起始点, 因此准确测量其材料增益透明对应的注入电流, 对于SOA的全面应用具有重要意义。提出了一种测量SOA材料增益透明电流的方法, 并深入分析了其特点。依据材料增益透明时SOA的输出功率与入射光偏振无关的特性, 实验测量了不同输入光功率条件下, 入射光偏振态对输出功率影响最小时, SOA的注入电流。利用上述方法, 准确地测量出给定波长输入待测SOA的增益透明电流为155mA。该方法为实现其他类型任意波长注入时SOA增益透明电流的测量提供了参考, 为其全面应用奠定了基础。

设计了一种由涂覆双层石墨烯的圆形介质纳米线组成的表面等离子体光波导。利用有限元法(FEM), 数值分析了纳米线半径、介质夹层厚度、石墨烯化学势以及工作频率对波导所支持的电磁场模式的有效折射率、传播长度、归一化模式面积以及品质因数等模式特性的影响。结果表明, 这种新型的混合表面等离子体光波导具有很强的模式束缚能力, 归一化模式面积非常小, 可以实现极高密度的器件集成, 并且传输损耗较低。