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波导型号(波导型号bj什么意思)

2024-03-30 18:47:43 来源:阿帮个性网 点击:
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  1. 波导种类
  2. 波导型号bj
  3. 波导型号的型号代表什么
  4. 波导型号大全
  5. 波导型号频率范围
  6. 波导型号BJ和WR对应表
  7. 波导标准尺寸规格表
  8. 波导型号bj什么意思

波导种类

波导L902(移动4G)、波导M7(全网通)、波导枭龙XL。

1、波导L902(移动4G):这款手机是波导公司针对移动4G网络推出的产品。支持TD-LTE/TD-SCDMA/GSM网络,拥有5英寸高清大屏、四核处理器、1GB内存和8GB存储空间。

2、波导M7(全网通):这款手机是波导公司推出的全网通产品,支持CDMA2000/CDMA1X/GSM网络,并拥有5.5英寸高清大屏、四核处理器、2GB内存和16GB存储空间。

3、波导枭龙XL:这款手机也是波导公司推出的全网通产品,支持TD-LTE/TD-SCDMA/GSM网络,并拥有5.5英寸高清大屏、四核处理器、1GB内存和8GB存储空间。

波导型号bj

金鹏E6189

波导型号的型号代表什么

2005年  C600  网络:CDMA  价格:未知  2005年  C625  网络:CDMA  价格:750  2005年  D208  网络:GSM  价格:2680  2005年  D220  网络:GSM  价格:未知  2005年10月  D600  网络:GSM  价格:2180  2005年09月  D660  网络:GSM  价格:1328  2005年11月  D680  网络:GSM  价格:1499  2005年09月  D690  网络:GSM  价格:1648  2005年09月  D700  网络:GSM  价格:未知  2005年  DOEASYE668  网络:GSM  价格:2000  2005年11月  DOEASYE868+  网络:GSM  价格:未知  2005年08月  DOEASYX8  网络:GSM  价格:3380  2005年04月  DV10  网络:GSM  价格:999  2005年01月  M008  网络:GSM  价格:1799  2005年09月  M06  网络:GSM  价格:999  2005年11月  M08  网络:GSM  价格:1299  2005年07月  M09  网络:GSM  价格:1299  2005年06月  M10  网络:GSM  价格:1299  2005年05月  M108  网络:GSM  价格:1680  2005年  M11  网络:GSM  价格:999  2005年11月  M19  网络:GSM  价格:1099  2005年11月  MP300  网络:GSM  价格:1348  2005年09月  S198  网络:GSM  价格:459  2005年11月  S199  网络:GSM  价格:428  2005年11月  S296  网络:GSM  价格:未知  2005年12月  S610  网络:GSM  价格:未知  2005年  S668  网络:GSM  价格:未知  2005年12月预察农适文  S789  网络:GSM  价格:1018  2005年03月  S799  网络:GSM  价格:未知  2005年12月  S889  网络:GSM  价格:1099  2005年06月  S890  网络:GSM  价格:998  2005年10月  T08  网络:其他  价格:未知  2005年  V007  网络:GSM  价格:1398  2005年01月  V109  网络:GSM  价格:1128  2005年07月  V69  网络:GSM  价格:1000  2005年01月  V78  网络:GSM  价格:未知  2005年01月  V99  网络:GSM  价格:999  2005年02月  2004年  A120  网络:GSM  价格:799  2004年08月  A130  网络:GSM  价格:899  2004年08月  A150  网络:GSM  价格:1580  2004年01月  A350  网络:GSM  价格:999  2004年11月  D200  网络:GSM  价格:980  2004年08月  DOEASYE859  网络:GSM  价格:1480  2004年05月  DOEASYE860  网络:GSM  价格:1299  2004年08月  DOEASYE898  网络:GSM  价格:1980  2004年  G118  网络:GSM  价格:850  2004年03月  S1160  网络:GSM  价格:已下市  2004年01月  S1180C  网络:GSM  价格:已下市  2004年02月  S1190  网络:GSM  价格:已下市  2004年03月  S310  网络:GSM  价格:950  2004年07月  S570  网络:GSM  价格:990  2004年09月  S580  网络:GSM  价格:990  2004年11月  S590  网络:GSM  价格:760  2004年11月  S689  网络:GSM  价格:1028  2004年08月  S788  网络:GSM  价格:699  2004年01月  V5100  网络:GSM  价格:780  2004年04月  V5200  网络:GSM  价格:799  2004年06月  V5500  网络:GSM  价格:699  2004年06月  V5510  网络:GSM  价格:959  2004年11月  V5600  网络:GSM  价格:899  2004年08月  V79  网络:GSM  价格:899  2004年09月  V89  网络:GSM  价格:899  2004年09月  女人星F3  网络:GSM  价格:799  2004年07月  女人星F4  网络:GSM  价格:599  2004年04月  2003年  8289  网络:GSM  价格:已下市  2003年03月  C88  网络:CDMA  价格:已下市  2003年03月  DOEASYE858  网络:GSM  价格:1088  2003年08月  DOEASYE868  网络:GSM  价格:1499  2003年08月  Q800  网络:GSM  价格:已下市  2003年09月  S1120  网络:GSM  价格:已下市  2003年05月  S1150  网络:GSM  价格:已下市  2003年10月  S1180  网络:GSM  价格:已下市  2003年07月  S288  网络:GSM  价格:已下市  2003年03月  S4820  网络:GSM  价格:已下市  2003年03月  S588  网络:GSM  价格:已下市  2003年07月  SC01  网络:GSM  价格:已下市  2003年07月  SC03  网络:GSM  价格:已下市  2003年03月  SC10  网络:GSM  价格:已下市  2003年08月  V10  网络:GSM  价格:800  2003年07月  V18  网络:GSM  价格:已下市  2003年05月  V19  网络:GSM  价格:已下市  2003年09月  V58  网络:GSM  价格:已下市  2003年11月  女人星F1(+)  网络:GSM  价格:已下市  2003年06月  女人星F2  网络:GSM  价格:已下市  2003年11月  哈Q酷168  网络:GSM  价格:已下市  2003年05月  哈Q族Q268  网络:GSM  价格:已下市  2003年08月  2002年  8280  网络:GSM  价格:已下市  2002年1月  8288  网络:GSM  价格:已下市  2002年10月  BC-638  网络:CDMA  价格:已下市  2002年2月  C58  网络:CDMA  价格:已下市  2002年04月  C68  网络:CDMA  价格:未知  2002年11月  G100  网络:GSM  价格:已下市  2002年08月  G200  网络:GSM  价格:已下市  2002年10月  GC600  网络:GSM  价格:已下市  2002年07月  易王三合一  网络:GSM  价格:已下市  2002年10月  S1000A  网络:GSM  价格:已下市  2002年4月  S1100  网络:GSM  价格:已下市  2002年12月  S1200  网络:GSM  价格:已下市  2002年8月  S1220  网络:GSM  价格:已下市  2002年11月  S1500  网络:GSM  价格:已下市  2002年02月  S1800  网络:GSM  价格:已下市  2002年5月  S1820  网络:GSM  价格:已下市  2002年11月  S3200  网络:GSM  价格:已下市  2002年11月  S3220  网络:GSM  价格:已下市  2002年12月  SC02  网络:GSM  价格:已下市  2002年11月  V08  网络:GSM  价格:已下市  2002年10月  V09  网络:GSM  价格:已下市  2002年05月  2001年  8180  (GSM)  MC926  (GSM)  MW986  (GSM)  Q1600  (GSM)  S1000  (GSM)  S2000  (GSM)  2000年  L968  (GSM)  MC858  (GSM)  MC936  (GSM)  MC938  (GSM)  MC958  (GSM)  RC918  (GSM)  RC928  (GSM)  1999年  RC818  (GSM)  RC838  (GSM)

波导型号大全

矢量网络分析仪使用波导接口测试时,必须导入所使用的波导校准件参数。然而有的时候,有波导校准件却没有相应的数据文件。文中附有各个波导接口类型典型参数数据和公式,帮助您理解波导校准件的参数及其算法,并且对自制校准件提供参考算法和数据。

常用校准方法有TRL和TOSM,其中TRL是推荐的方法,准确度最高,而且是最容易自制的校准件,通常只需尺寸合适的一个短路片和一个垫片(高于140GHz时需两个)。

T:through,直通,波导端口对接;

R:Reflect,反射器,对应短路器;

L:Line,传输线,约1/4λ波导段(垫片);

注意,当频率较高时,例如140G以上,尺寸很小,需要T和L两个垫片,它们的厚度差值对应1/4λ。

T:through,直通,波导端口对接;

O:Offsetshort,偏移短路器,即短路器+约1/4λ波导段;

S:short,短路器;

M:Match,匹配器,波导负载

Line

Offset

配合矢量网络分析仪现有的波导校准件套件的参数需要输入,其中波导段(垫片)的厚度,测量的机械尺寸数值,对应约为1/4λ的长度,也就是以上校准件中需要输入参数的L和O的delay,校准套件的截止频率fc也需要输入,其它校准件的参数一律为零。

 其中a是波导边长宽度

依据上述公式,下表列出各种型号矩形波导校准件的参数,其中包含截止频率fc,1/4λ长度按照中心频率理论值f0=1.55fc计算,可以用作自制校准件的参考尺寸;如果是现有校准套件,按照实际尺寸输入网络分析仪。通常实际尺寸与理论计算尺寸之间的偏差在5%之内。

WR-7

WR-6

宽度a

mm

WR-7

WR-6

矢量网络分析仪上的波导校准件参数设置方法参见以下文章,点击链接:

网络分析仪波导校准件设置指南

波导型号频率范围

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在电磁学和通信工程中,波导这个词可以指在它的端点间传递电磁波的任何线性结构。但最初[1]和最常见[1]的意思是指用来传输无线电波的空心金属管。这种波导主要用作微波频率的传输线,在微波炉、雷达、通讯卫星和微波无线电链路设备中用来将微波发送器和接收机与它们的天线连接起来。

介质波导采用固体介质杆而不是空心管。光导纤维是在光频率工作下的介质波导。微带、共面波导、带状线或同轴电缆等传输线也可以认为是波导。

金属管波导中的电磁波可以想象为沿Z字形路径在波导中行进,在波导的壁之间来回反射。对于矩形波导的特殊情况,可以立足于这种观点的精确分析。在介质波导中的传播也可以同样的方式看待,波被电介质表面的全内反射限制在电介质的内部。一些结构,如无辐射介质波导和高保线,使用金属壁和电介质表面来限制波。

1、标准圆波导

2、标准扁波导

3、标准方波导

4、标准矩波导

 

5、矩波导B法兰

6、矩波导D法兰

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一文了解常用的微波传输线(二):矩形波导、集成波导、圆波导、矩圆转换器仿真

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波导型号BJ和WR对应表

接上篇《浅谈AR眼镜显示解决方案的现在与未来》说到,波导光学方案包括几何阵列光波导、表面浮雕光栅衍射光波导(SurfaceReliefGrating,SRG)、体全息衍射光波导(VolumeHologramGrating,VHG)、偏振体全息光波导(PolarizationVolumeGrating,PVG)等,除几何阵列光波导的实现原理依赖于几何光学外,其他都是基于光栅的衍射原理来实现光束调控的。

当前,波导作为形态上最接近现有近视眼镜的显示器件,被新型显示行业广泛寄予厚望,如何在保持纤薄的“体态”下,为每一位体验者提供近乎完美的显示效果,是行业共同的命题。

 1、几何阵列波导 

几何阵列波导由阵列排布的反射或折射棱镜组成。

阵列波导的耦入区域将图像耦入进波导后,通过全内反射连续传输,当图像入射到部分反部分透射镜面时,一部分被反射进入人眼,一部分透射后继续传输,直至遇到下一个镜面被部分反射,部分透射继续传输,直至所有光全部反射进入人眼。

 这种“反射-折射”的重复过程可以调整出瞳均匀性,且实现较大的动眼框范围。

图1 几何阵列波导的工作原理示意图

由于几何阵列波导基于传统的折反射光学原理,不存在衍射带来的色散问题,可以做到接近Birdbath的图像质量、颜色均匀度,光效可达10%以上,具有高分辨率、全彩显示、超薄、大视场角和大Eyebox等优点。

几何阵列波导的主要难点在于2D扩瞳波导的设计和实际量产工艺良率的控制。

在2021年之前,产业界只能制造出1D扩瞳阵列波导,这类1D阵列波导需要的光引擎体积较大,不适合AR设备的微型化。

随着制造工艺的发展,Lumus、理湃光晶、珑璟光电等国内外厂家先后攻克了2D阵列波导技术研发和工艺制备,实现了水平和垂直双向出瞳扩展,可显著降低光引擎的体积,同时能够进一步增大视场角至50°以上。

但2D阵列波导的量产工艺对光学加工精度和一致性要求更高,导致其成本也更高。

低成本、高量产良率的2D阵列波导是这些厂商共同努力的方向。

图2 理湃光晶的1D阵列波导(左)

2D阵列波导(右)

因几何阵列光波导的专利主要被Lumus为代表的国外公司牢牢把控,国内从事几何阵列光波导的生产厂家需获得专利授权或独立构建专利池来突破专利封锁。

目前国内主要有理湃光晶、珑璟光电和灵犀微光等为数不多的几家厂家可进行几何阵列波导的设计、研发、生产与销售。

理湃光晶的2D阵列波导型号为G3-E,搭配CS-LCoS光学引擎,该模组的视场角为40~70°,透光率超过80%,厚度小于1.5mm,实际图像显示效果如下图3所示。

从下图可以看出,阵列波导的图像质量远高于衍射波导。

图3 (a)衍射波导显示效果图;

(b)理湃光晶2D阵列波导显示效果图

衍射光波导系统由微型显示屏、投影准直系统和集成耦入/耦出光栅的平面波导元件组成。

如下图4所示,投影光学系统将微型显示屏发出的光准直为平行光后,经耦入区域耦入到波导中,以全内反射形式传播,经过多次全内反射后经耦出区域从波导中衍射出来,进入人眼。

图4 衍射光波导的工作原理示意图

根据耦入/耦出区域使用的光栅类型不同,衍射光波导可分为三种:表面浮雕光栅(SRG)、体全息光栅(VHG)和偏振体全息光栅(PVG)波导。

2、SRG衍射光波导

SRG波导的耦入和耦出区域都是表面浮雕光栅,光在耦入和耦出区域的传播角度取决于光栅方程,光栅的衍射效率通过严格耦合波分析(RCWA)来计算,通过优化光栅的周期、槽深、占空比和倾角等参数,可以实现特定级次的高衍射效率。

根据光栅维度的不同,SRG光波导又可分为1DSRG波导和2DSRG波导。

1DSRG波导的耦入和耦出区域的光栅只有在一个方向上具有周期性结构,在另一个方向上无限延伸。

2DSRG波导的耦入和耦出区域的光栅在两个方向上都具有不同的周期结构。

常见的1D光栅有矩形光栅、闪耀光栅、梯形光栅和倾斜光栅等,2D光栅有圆柱型光栅等。

目前,SRG光波导存在彩色均匀性、大视场角和能量利用率低三大技术难点。

难点1

彩色均匀性

由光栅方程可知,不同波长的光,其衍射角度是不同的,单片光栅很难耦入多色光,需要多片光栅,因此,为实现全彩色显示,SRG衍射波导的发展经历了从三层堆叠到双层,再到单层的过程。

HoloLens1采用的是三层波导堆叠实现全彩色显示,每层波导之间有空气间隙来保证不同层传输不同颜色的光。

这种波导的设计比较简单,但缺点是三层波导叠加导致波导厚度较厚、重量较重,且视场角只有34°。 

HoloLens2采用双层蝶形波导堆叠的方式来实现全彩色显示,一层传输RG,另一层传输BG,视场角可达52°。

但该衍射波导的实际显示效果相比于2D阵列波导仍有一定差距,尤其是色散、图像均匀性等问题。

Dispelix一直致力于在单层波导片上实现全彩色显示,目前已有产品Selva实现了单片波导全彩色显示,视场角可达50°,厚度仅为0.8mm,重量约为8g。

在单层波导上实现全彩色、大视场角的波导设计是SRG波导的发展方向。

图5 SRG波导堆叠方式图

难点2

如何实现大视场角设计

衍射光波导的视场角取决于基底/光刻胶材料的折射率,折射率越高,全内反射角度越小,对应波导的视场角越大。

但基底/光刻胶材料的折射率有上限,一般可达2.0左右,因此单纯依赖选用高折射率的材料来增大视场角也是有*限的。

另一种可以增大视场角的方法是合理设计光栅的结构。

常规波导片实现30°视场角,一般由三个1D光栅组成即可;若将波导的视场角扩大到50°,可采用蝶形设计,在耦入区域采用2D光栅;若想要进一步扩大波导的视场角至50°以上,就需采用两个2D光栅的设计。

图6 不同视场角的SRG波导对应的光栅结构设计图

难点3

能量利用率低

人的瞳孔大约4mm左右,考虑到人眼球的转动、不同人群的脸型和瞳间距等特征,为保证人眼在合适的眼动框范围内都能观察到清晰的图像,AR眼镜的Eyebox通常需达到12mm×10mm以上。

因此,SRG光波导需在水平和垂直方向上实现出瞳扩展,这就需要光线在耦出区域进行多次衍射和全内反射传输,这会导致光损耗很高。

此外,由于受限于光刻、纳米压印等制备工艺的精度,很难制备出非常精准的微纳结构,其表面粗糙度也会导致光损耗,从而降低其衍射效率。

目前行业内SRG光波导的衍射效率只有不到1%。

与此同时,由于衍射元件会形成多级次的衍射,在光波导显示镜片“外侧”也会有其他级次的衍射能量,从而呈现出“外侧漏光”的现象,SRG波导的正面漏光可达40%左右,会造成一定程度的信息泄露,不利于隐私保护,对于这个问题,行业内暂无明确的解决方案。

3、VHG衍射光波导

VHG波导的耦入和耦出区域是体全息光栅,体全息光栅是通过双光束全息曝光技术,形成干涉条纹来获得折射率周期性变化的光栅结构。

VHG相比于SRG具有更高的衍射效率,理论上在满足布拉格条件时,VHG的衍射效率可达到100%,同时可减少正面漏光的现象,并且无需复杂的光刻或纳米压印等工艺流程,只需要自动化曝光即可,生产速度更快,量产成本更低。

但该技术目前存在的挑战有:

(1)光敏材料的折射率调制度在10-2量级,很难进一步提高,且在可见光全光谱范围内的高灵敏响应材料的生产和供应不充足。

(2)全息波导曝光和生产过程对环境稳定性要求非常严格,湿度、温度和空气流动等都会影响波导的性能。

(3)VHG对角度和波长的强选择性导致响应带宽较低,对于实现大FOV的全彩色显示有技术难度,目前VHG在视场角、光效率、清晰度及色彩均匀性等方面尚未达到SRG波导的水平,仍需业内对该技术进行持续探索与研发。

图7 Sony的全彩VHG波导

(a)工作原理图;(b)产品示意图

DigiLens在自研体全息材料方面具有深厚的积累,采用其专有的光敏聚合物和PDLC材料,基于可切换布拉格光栅(SBG)的技术方案,推出了双层全彩体全息光波导。

该款波导由平行玻璃板作为电极,中间含有光聚合物和液晶材料,通过改变施加的电压来改变液晶分子的方向,从而实现折射率调制和衍射效率控制。

其Designv1产品如下图所示,视场角为50°,透明度超过80%,光效超过325nits/lm。

图8 DigiLens的全彩VHG波导:

(a)工作原理图;(b)产品示意图;(c)实际显示效果图

4、PVG衍射光波导

PVG光波导的耦入/耦出区域是偏振体全息光栅。传统体全息光栅VHG利用的是各向同性介质,而偏振体全息光栅PVG的介质是各向异性的,并且呈现一种倾斜的3D螺旋结构,如下图9所示。

PVG在x方向和y方向上均具有周期性,周期分别记为Λx和Λy。

在x方向的周期是依靠对取向材料进行曝光得到的,取向材料上的取向图案与PB相位是一致的,其光轴沿x方向绕z轴旋转,与z轴的夹角(即方向角)记作α。α从0到Π的连续变化在x轴所对应的场地,即PVG介质的横向周期Λx。

在y方向的周期来自于液晶分子在y方向上的旋转,通过将手性材料添加到液晶材料中,液晶材料的光轴会在手性材料的作用下沿y轴方向绕z轴旋转,从而产生y方向的周期性旋转状态。

图9  PVG的倾斜螺旋结构示意图

PVG的优势在于:

(1)可以产生体效应下的高效单级布拉格衍射,来保证波导系统的光学耦合效率和图像传输质量。

(2)响应带宽远大于传统VHG,可解决VHG存在的波导FOV较窄的痛点。

(3)PVG具有VHG所没有的Pancharatnam-Berry(PB)相位偏振响应特性。

这一特性既可以保证大FOV的波导对外界环境的高透过率,又可以增加一个新的设计维度,扩展波导耦合器件的优化空间和应用方式。

PVG技术比较前沿,目前广受学术界科研工作者的关注,产业界除了Meta、Microsoft等国际公司在该方向有专利布*和概念性产品推出外,国内主要有南京平行视界专注该方向的产品研究,其技术孵化源于东南大学显示技术研究中心张宇宁教授团队。

下图为该团队设计的PVG波导样品,采用双层方案,一层波导片传输BG,另一层波导片传输R,全彩色显示的视场角可达35°,衍射效率均超过80%。

图10 双层PVG波导

(a)结构示意图;(b)实际图像效果图

该产品目前仅处于原型样机阶段,能否通过小批试产,达到NPI(NewProductIntroduction,新产品导入)阶段,进行量产来实现产品化尚需验证。

5、全息光学元件方案

传统光学方案和波导光学方案无论采用怎样的结构形式,本质上仍是一个目镜系统,将显示屏输出的图像变成放大、拉远的虚像,再由人眼聚焦在视网膜上。

而全息光学元件方案是将人眼也视为系统的组成部分,基于Maxwell观察法的原理,采用LBS+HOE的设计来实现视网膜投影显示。

该方案也曾被行业众多公司认为是全天候消费级AR眼镜的最佳硬件解决方案,国际知名厂商如ST、OSRAM、Schott、Dispelix等牵头成立了激光扫描联盟LaSAR致力于共同推动该方案的产品研发与商业化。

如下图11所示为典型产品NorthFocal的示意图和其工作原理图。

图11 NorthFocals产品的图像效果图

和视网膜投影显示工作原理图

激光器发出的细光束经MEMS振镜扫描调试后,经HOE布拉格衍射后透过人眼的晶状体中心,在视网膜处成像。

该视网膜成像由于是激光束直接作用于视网膜,当激光束瞄准并直接穿过眼睛瞳孔时,用户才可观察到清晰的图像,这也导致AR眼镜的Eyebox很小。

当然针对这个问题,学术界也有许多解决方案,比如引入微透镜阵列或眼动追踪功能等,但整体技术方案都还不够成熟。

目前单色的HOE制备工艺比较成熟,如杭州光粒在2021年新推出的基于树脂的单色全息智能泳镜产品,视场角在25°左右,透过率可达78%。

但彩色的HOE因存在颜色均匀性、RGB通道串扰、鬼像等问题,对光路设计和制备工艺要求较高,目前仍停留在实验室阶段,产业界尚未有成熟产品推出。

图12 AR中入眼介质方案概览

总结

目前,AR眼镜的显示解决方案呈现百家争鸣的态势,不同技术路线也各有优劣点,尚未有统一确定的技术路线可以满足全天候消费级AR眼镜的全部需求。

不同公司的着力点和战略目标不同,最终哪种解决方案会成为AR眼镜产品化的终极方案,获得市场的认可,还是相当值得期待的!

波导标准尺寸规格表

在光模块,需要控制光波导的地方很多,今天略举例聊一下差异。

光纤,是肯定需要控制波导的

激光器、Inp调制器、硅光调制器、铌酸锂调制器,这几个常见器件的波导,我也做个对比。

光在真空的速度是一样的,30万公里/秒。但是在介质中的传输速度则会降低,降低的程度就是折射率,这也是材料折射率的定义。

玻璃的折射率~1.5,光在玻璃的传输速度是30/1.5,~20万公里/秒

硅的折射率~3.45,磷化铟的折射率~3.25,氮化硅的折射率~1.95,铌酸锂的折射率~2.2

为什么是约?

玻璃的主要材料氧化硅,对于氧化硅的成型工艺不同,原子的分布密度不同,折射率会有所差异。玻璃的次要成分,如掺入的氧化铝、磷、锗等离子,也会导致折射率的略有差异。玻璃中传输的光的波长不同,折射率也略有差异,光的能量分布区域不同,折射率还会出现略有不同的现象。

在细节设计里,会将折射率值取到好几个小数点后,提高精度。

今天我们是做简易的对比,所以我给出的数字,有个~

波导,对电磁波的传输进行导向,对光做波动的“导向”设计,类似水管的铺设。

光的传播有一个特点,快光会自动向慢光流动。所谓的快光慢光,本质就是折射率的表述。

当用低折射率材料包裹住一段高折射材料时,光在满足全反射条件前提下被限制在高折射率区间,由设计好的高折射率分布区间进行导向。

今天也不涉及不满足全反射条件的光泄露,比如倒锥形taper的泄露场。

那么,我们有一个非常非常核心的参数,叫折射率差

Y10T41【通信基础】用于通信的光纤

光场的分布会比物理芯层略大一点,Y6T103模场直径比纤芯物理直径略大,今天这个微小差异也忽略掉

对于单模光纤来说,控制折射率差,可以控制单模模场尺寸。

能扩大光场尺寸,有利于降低非线性效应,提高性能。但是扩大尺寸的前提在于精确控制折射率差。千分之二,和千分之三,千分之四的折射率差对应的光场尺寸差异非常大。

要在数千数万公里都保持住折射率差的精度,这就是光纤制造厂的手艺。

早期铌酸锂,波导尺寸宽~10μm,高~5μm,是通过钛掺杂来设计折射率差,实现波导的控制。

咱们的单模激光器,InP的调制器,EML的电吸收调制,这些通常是基于InP材料以及InP晶格适配的InGaAsP、InGaAs、AlGaInAs等材料组合设计而成。

Inp调制器的波导,用InGaAsP比较多,这是芯层,包层通常采用Inp(包括Inp的各种掺杂)、钝化层的氧化硅、氮化硅、辅助材料的BCB等等结合而成。

InP的调制器波导(大多数情况)是偏振敏感的,高度~1μm,宽度~2μm,大多数的情况就是,对于调制器而言,还需要考虑非常非常多的其他功能,比如带宽,比如效率,比如工艺复杂度,比如成本,所以InP调制器的波导结构变化也很大,PIN、BH-PIN、SI-PIN、NIPN....

单模的激光器,通常采用InP材料,通常的意思是,也可以有其他材料,只是商用的光通信波段的激光器光源单模结构以InP为主。多模以GaAs为主。半导体激光器的解析,菲魅有一个500+PPT,6小时左右的课。

把某个例子的激光器,拿出来,忽略掉p型n型这些电学描述,剩下的就是用InP包裹的InGaAsP。InGaAsP的折射率大,是芯层,InP的折射率略小,是包层。

EML的InP的电吸收区域波导设计结构,与InP的激光器波导,InP调制器的波导,大同小异。

只是EML的波导在高速调制,56Gbps、112Gbps、224Gbps...,需要再次压缩波导尺寸,就会引起比InP更低折射率的辅助结构,如聚酰亚胺,BCB树脂,氧化硅、空气等,这些材料的折射率比Inp的折射率要更低一些。

压缩光波导的宽度,目的是降低结电容,提高EML的调制带宽

T10T43【通信基础】比特率、波特率、带宽

硅调制器,忽略掉p型n型半导体描述,剩下的就是硅和氧化硅材料,硅的折射率3.45左右,很大,氧化硅1.46左右,很小,硅的波导通常宽度~0.4μm,高度~0.22μm

比较热闹的薄膜铌酸锂,芯层材料是铌酸锂,包层通常选择氧化硅。波导的宽度~1μm,高度~0.6μm

对于通信而言,单模通信比多模通信更具有优势,多模通信用在低成本情况下。

刚才聊到的模场,是基于单模,也就是单横模的状态来聊的。

如果扩大芯直径,光还是可以约束波导里的,只是不能保证其单一横模而已。

比如多模光纤50μm直径、62.5μm直径等等,方便耦合,可适配VCSEL的多模光源,缺点就是无法控制模式。

或者说,想控制其为单一模式,需要额外的辅助技术,比如常用的弯曲/盘绕来滤除高阶模。这个方法《2023合集下》旭创单模多模光纤适配光模块

厚硅工艺与薄硅工艺,厚硅在调制器上用的非常非常少,原因也是不能保证其单模,如需单模需要额外辅助设计。

基于薄硅的调制器,是目前光通信默认的工艺能力。

这里边有个区别,就是铌酸锂早期的大波导,和现在的薄膜铌酸锂的小波导尺寸,都是单模。

为啥铌酸锂的小波导和多模单模光纤,厚硅薄硅波导,出现了模式的差异。

原因在于,薄膜铌酸锂换了材料,改变了折射率差。这也是薄膜铌酸锂工艺更难的一个因素,是异质材料的结合,存在材料之间的应力等可靠性风险。

在这几个常用波导里,我们并不是选择最低损耗的那种设计,而是考虑了更多的综合因素。

比如常规单模光纤,芯层掺杂,如锗,损耗的略大一些的。超低损耗的纯氧化硅光纤设计,就是避免芯层掺杂。

所有的性能获得,都需要制造成本,在成本、技术成熟度、性能之间,产业会选择一个性价比最优的解,而非性能最优解。

还有一个就是,相比较普通光纤而言,半导体调制器的损耗大到不忍直视的层面。可为什么还会选择半导体InP调制器,半导体的硅调制器呢??

原因在于,半导体可控,

100G、200G的EML,电吸收调制区长度150-80μm,~0.1mm,~0.01cm,所以引起的光学损耗绝对值很小。又不打算把这种高损耗的波导铺设几百公里,是吧。

InP的IQMZ结构的调制器长度~mm级别。硅的MZ调制器长度~mm级别,硅的微环调制器~几十μm....,

总体而言,采用半导体控制电信号的精确操作,实现大带宽设计,波导的损耗在这个团队的共同性能提升时,属于牺牲自己成全大*的角色。

普通光纤,啥也不干,不做调制,不做光源,认认真真把低损耗传输的特点这一件事做到极致即可。不普通的光纤,比如光纤掺入铒离子,用来做光纤放大器,用来做光纤激光器,这里边的光纤损耗也不再是普通无源光纤的损耗了。

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波导型号bj什么意思

 WR波导标准尺寸与频率

频段

波导标准

频率范围

(GHz)

内径

(inch)

内径

(mm)

WR-2300

0.32-0.49

23x11.5

584.2x292.1

WR-2100

0.35-0.53

21x10.5

533.4x266.7

WR-1800

0.43-0.62

18x9

457.2x288.6

WR-1500

0.49-0.74

15.x7.5

381.0x190.5

WR-1150

0.64-0.96

11.5x5.75

292.1x146.05

WR-1000

0.75-1.1

9.975x4.875

253.3x126.6

WR-770

0.96-1.5

7.700x3.385

195.58x97.79

WR-650

1.12to1.70

6.500x3.250

165.1x82.55

Rband

WR-430

1.70to2.60

4.300x2.150

109.22x54.61

Dband

WR-340

2.20to3.30

3.400x1.700

86.36x43.18

Sband

WR-284

2.60to3.95

2.840x1.340

72.136x34.036

Eband

WR-229

3.30to4.90

2.290x1.150

58.166x29.21

Gband

WR-187

3.95to5.85

1.872x0.872

47.5x22.1

Fband

WR-159

4.90to7.05

1.590x0.795

40.3x20.1

Cband 

WR-137

5.85to8.20

1.372x0.622

34.8x15.7

Hband 

WR-112

7.05to10.00

1.122x0.497

28.4x12.6

Xband

WR-90

8.2to12.4

0.900x0.400

22.86x10.16

X-Kuband

WR-75

10.0to15.0

0.750x0.375

19.05x9.525

Kuband

WR-62

12.4to18.0

0.622x0.311

15.7988x7.8994

Kband

WR-51

15.0to22.0

0.510x0.255

12.954x6.477

Kband

WR-42

18.0to26.5

0.420x0.170

10.668x4.318

Kaband

WR-28

26.5to40.0

0.280x0.140

7.112x3.556

Qband

WR-22

33to50

0.224x0.112

5.6896x2.8448

Uband

WR-19

40to60

0.188x0.094

4.7752x2.3876

Vband

WR-15

50to75

0.148x0.074

3.7592x1.8796

Eband

WR-12

60to90

0.122x0.061

3.0988x1.5494

Wband

WR-10

75to110

0.100x0.050

2.54x1.27

Fband

WR-8

90to140

0.080x0.040

2.032x1.016

Dband

WR-6

110to170

0.0650x0.0325

1.651x0.8255

Gband

WR-5

140to220

0.0510x0.0255

1.2954x0.6477

WR-4

170to260

0.0430x0.0215

1.0922x0.5461

WR-3

220to325

0.0340x0.0170

0.8636x0.4318

Y-band

WR-2

325to500

0.0200x0.0100

0.508x0.254

WR-1.5

500to750

0.0150x0.0075

0.381x0.1905

WR-1

750to1100

0.0100x0.0050

0.254x0.127