Design of Three-Dimensional Optical Waveguides Consisting of Composite Materials for Optical Integrated Circuits

光集成电路用复合材料三维光波导设计

基本信息

  • 批准号:
    60550270
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1985
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1985 至 1986
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purpose of this project is to develop an optimum design system of three-dimensional optical waveguides consisting of composite materials for optical integrated circuits. This system is based on the finite-element method which enables one to compute accurately the mode spectrum of a waveguide composed of inhomogeneous, anisotropic, active, and lossy media.The most serious difficulty in using the finite-element analysis, for inhomogeneous dielectric waveguides, is the appearance of the so-called spurious, nonphysical solutions. To overcome this difficulty, two improved approaches were developed in this project. One is the penalty function method and the other is the method using the transverse magnetic-field component. In the former approach, the divergence-free constraint for the magnetic-field vector is satisfied in the least-square sense and the spurious solutions can be supressed from the guided- or slow-wave region. In the latter approach, the divergence relation is implicitly satisfied and the spurious solutions are completely eliminated in the whole region of a propagation diagram.These new approaches were applied for various optical waveguides. First, stress-applied polarization-maintaining optical fiber and side-tunnel type polarization-maintaining optical fiber were analysed and the modal birefringence characteristics were estimated. Next, anisotropic dielectric waveguides and gyrotropic waveguides were analysed and the dispersion characteristics were investigated. Lastly, buried heterostructure diode lasers were analysed and the modal gain characteristics were evaluated.
该项目的目的是开发一个由三维光学波导的最佳设计系统,该系统由光学整合电路的复合材料组成。该系统基于有限元方法,该方法使一个人能够准确地计算由不均匀,各向异性,活动性和有损媒体组成的波导模式频谱。使用有限元分析的最严重困难,用于无均匀介电性介电引导引导引导。 ,是所谓的虚假,非物理解决方案的外观。为了克服这一困难,该项目开发了两种改进的方法。一种是惩罚函数方法,另一种是使用横向磁场分量的方法。在前一种方法中,在最小二乘中满足了对磁场矢量的无散射约束,并且可以从引导或慢波区域中添加伪溶液。在后一种方法中,分歧关系被隐式满足,并且在繁殖图的整个区域中完全消除了伪造的解决方案。这些新方法用于各种光学波导。首先,分析了压力施加的极化维护光纤和侧孔型极化光纤,并估计了模态双折射特性。接下来,分析了各向异性电介质波导和旋转波导,并研究了分散特征。最后,分析了埋入的异质结构激光器,并评估了模态增益特征。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Masanori Koshiba, Kazuya Hayata, and Michio Suzuki: "Finite-Element Formulation in Terms of the Electric-Field Vector for Electromagnetic Waveguide Problems" IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. MTT-33. 900-905 (1985)
Masanori Koshiba、Kazuya Hayata 和 Michio Suzuki:“电磁波导问题电场矢量的有限元公式”IEEE 微波理论与技术汇刊。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
小柴正則: IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology. LT-4. 121-126 (1986)
Masanori Koshiba:IEEE/OSA 光波技术杂志 LT-4(1986)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kazuya Hayata, Masanori Koshiba, Masashi Eguchi, and Michio Suzuki: "Vectorial Finite-Element Method Without Any Spurious Solutions for Dielectric Waveguiding Problems Using Transverse Magnetic-Field Component" IEEE Transactions on Microwave Theory and Te
Kazuya Hayata、Masanori Koshiba、Masashi Eguchi 和 Michio Suzuki:“使用横向磁场分量解决介电波导问题的无任何杂散解的矢量有限元方法”IEEE Transactions on Microwave Theory and Te
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
早田和弥: IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. MTT-34. 1120-1124 (1986)
Kazuya Hayata:IEEE 微波理论与技术汇刊。1120-1124 (1986)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
小柴正則: IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. MTT-33. 227-233 (1985)
Masanori Koshiba:IEEE 微波理论与技术汇刊。227-233 (1985)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

KOSHIBA Masanori其他文献

KOSHIBA Masanori的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('KOSHIBA Masanori', 18)}}的其他基金

Basic Research on Multi-core Optical Fibers Breaking ThroughLimitations of Single-core Fibers
突破单芯光纤局限性的多芯光纤基础研究
  • 批准号:
    22360134
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
A Method for Evaluating Figure of Merit in Holey Fibers Considering Stimulated Brillouin Scattering Characteristics and Its Applications
考虑受激布里渊散射特性的多孔光纤品质因数评估方法及其应用
  • 批准号:
    19360150
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Theoretical and Experimental Study on Optical Devices Using Highly Nonlinear Photonic Crystal Fibers
高非线性光子晶体光纤光学器件的理论与实验研究
  • 批准号:
    17360149
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Construction of Environment far Assisting Design and Modeling of Photonic Crystal Fibers and Its Application to Design of Fiber-Based Optical Devices
光子晶体光纤辅助设计建模环境构建及其在光纤光学器件设计中的应用
  • 批准号:
    15360178
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of Analysis and Design Methods for Photonic Crystal Circuits
光子晶体电路分析与设计方法的发展
  • 批准号:
    12650034
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Propagation Theory of Nonlinear Optical Waveguides and Simulation of Optical Soliton Propagation
非线性光波导传播理论与光孤子传播模拟
  • 批准号:
    09650039
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Surface-Acoustic-Wave Devices for Mobile Communication and a CAD System for the Design of Surface Acoustic Waves
用于移动通信的声表面波器件和用于设计声表面波的 CAD 系统
  • 批准号:
    03650316
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Development of CAD System for Guided-Wave Optics and Its Evaluation
导波光学CAD系统的开发及评价
  • 批准号:
    02555074
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Development of High-Level Design System for Raising the Performance of Surface-Acoustic-Wave Devices
开发用于提高声表面波器件性能的高级设计系统
  • 批准号:
    01550297
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Development of High-Level Software Package for Optical and Electromagnetic Wave Problems
光波和电磁波问题高级软件包的开发
  • 批准号:
    63850071
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research

相似国自然基金

基于微纳光纤的新型光波导驱动器多角度复杂变形机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于氮化硅波导的高精度大带宽片上全光模数转换器机理与技术探索
  • 批准号:
    61875165
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于光波导精确重构的生物分子相互作用高通量传感方法基础研究
  • 批准号:
    61575035
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    66.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
视锥细胞的光波导特性与色觉及新黄金分割点关系的研究
  • 批准号:
    81470661
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    73.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于光子晶体光纤的亚波长光波导制备与非线性特性的研究
  • 批准号:
    61307109
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Next generation MEMS-VCSEL technology for ultra-low-cost dental and periodontal swept source optical coherence tomography imaging
用于超低成本牙科和牙周扫频光学相干断层扫描成像的下一代 MEMS-VCSEL 技术
  • 批准号:
    10481677
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
SCH: AI-Enhanced Multimodal Sensor-on-a-chip for Alzheimer's Disease Detection
SCH:用于阿尔茨海默病检测的人工智能增强型多模态芯片传感器
  • 批准号:
    10685378
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
SCH: AI-Enhanced Multimodal Sensor-on-a-chip for Alzheimer's Disease Detection
SCH:用于阿尔茨海默病检测的人工智能增强型多模态芯片传感器
  • 批准号:
    10437992
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
Toward fast and deep imaging of living tissue with cellular resolution
以细胞分辨率对活体组织进行快速、深度成像
  • 批准号:
    10651713
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
Noninvasive Optogenetic Interventions for Epilepsy
癫痫的无创光遗传学干预
  • 批准号:
    10703721
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了