聚合物波导微环的临界耦合陷波滤波与光纤传输优化

本文主要探讨了聚合物波导微环在集成光学领域的一项关键应用——陷波滤波器的研究。全通型波导微环被分析，其在特定条件下，即耦合系数与微环周损耗达到临界耦合时，能够展现出卓越的滤波性能。这种性能使得波导微环能够有效地实现对微波信号的精确控制，尤其是在长距离光纤传输中，如14.35 GHz的准单边带微波信号通过25公里光纤传输时，能够显著抑制由光纤色散带来的微波功率衰减问题。 研究者设计并制造了一种跑道形状的聚合物液态聚倍半硅氧烷(PSQ-L)波导微环谐振器，利用其陷波滤波功能，优化了微波信号的传输效率。PSQ-L材料的优势在于其良好的光学性能和加工适应性，这使得微环滤波器的设计和制造变得更加灵活。 为了进一步提升陷波滤波的灵活性，研究者采用了马赫曾德尔干涉(MZI)结构替代传统的定向耦合器，这一创新方法允许通过调整干涉臂和环波导上的加热电极功率，实现微环耦合状态（过耦合、临界耦合、欠耦合）的动态调控以及谐振波长的精确调谐。结果显示，这种调谐方式下最大陷波深度可达12 dB，波长调谐效率非常高，每瓦特功率变化可带来8.2 pm的波长变化，这显著提高了系统的响应速度和准确性。 总结来说，这篇文章揭示了聚合物波导微环在集成光学中的潜在应用，特别是在微波光纤传输系统中实现高效且灵活的陷波滤波。这项研究不仅有助于提升通信系统的稳定性和效率，也为未来的集成光学器件设计提供了新的思路和技术路线。