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摘要
动态偏振控制器能够实现输入光场任意偏振态到输出光场任意偏振态的控制，可以动态补偿长距离单模光纤导致的双折射效应，是量子通信和相干通信系统中的重要器件， 可以动态补偿长距离单模光纤导致的双折射效应. 本文设计并实验验证了基于硅基光电子芯片的低损耗动态偏振控制器， 芯片采用标准的绝缘体上硅工艺制作， 器件整体尺寸为5.20 mm × 0.12 mm × 0.80 mm， 整体损耗为5.7 dB， 最大功耗为0.2 W. 基于可变步长摸拟退火算法， 低噪声探测器和高静态消光比的器件， 动态偏振消光比可锁定至30 dB以上. 芯片采用热相移器对TE0光场的相位延迟量进行控制， 整体为0°/45°/0°/45°结构， 可实现无端偏振控制. 基于Lumerical 软件对核心部件偏振旋转分束结构进行了优化， 该结构将以端面耦合方式进入波导中的TM0模式光场转化至另一波导中的TE0模式光场， 而原单波导中TE0模式光场不发生转化， 实验测得动态偏振控制器的静态偏振消光比可达40 dB以上. 该器件具有小体积， 低功耗和低成本的特点， 可以广泛应用于量子通信和相干通信等领域， 特别是需要考虑体积， 功耗和成本的应用场合.
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