Mach-Zehnder interferometers with asymmetric modulation arms in applications of high speed silicon-on-insulator based optical switches

Modulation arms with different widths are introduced to Mach-Zehnder interferometers (MZIs) to obtain improved performance. Theoretical analysis and numerical simulation have shown that when the widths of the two arms are properly designed to achieve an inherent m pi/2 (m is an odd integer) optical phase difference between the arms, the asymmetric MZI presents higher modulation speed. Furthermore, the carrier-absorption induced divergence of insertion losses in silicon-on-insulator (SOI) based MZI optical switches can be obviously improved.

DISCRETELY TUNABLE FIBER RING LASER USING FBG TUNABLE FILTER AND MACH-ZEHNDER INTERFEROMETER

A discretely tunable Er-doped fiber-ring laser using a fiber Mach-Zehnder interferometer (MZI) and a tunable fiber Bragg grating (FBG) is proposed. In this scheme, the combination of MZI and FBG acts as a discrete wavelength selector. Analysis of its transmission function shows that discrete wavelength tuning can be realized, and experiments demonstrate 64 single-mode outputs with a mode spacing of 181.7 pm, and the output power is quite stable in the whole tuning range. (C) 2009 Wiley Periodicals, Inc. Microwave Opt Technol Lett 51 2595-2598, 2009; Published online in Wiley InterScience (www. interscience.wiley.com). DOI 10.1002/mop.24690

Untersuchung molekularer Erkennungsreaktionen mit einem integriert-optischen Mach-Zehnder-Interferometer

Abstract (deutsch)Zielsetzung des Dissertationsvorhabens war die Beobachtung und Analyse von Gast-Wirt-Wechselwirkungen an oxidischen Oberflächen. Einer der Wechselwirkungspartner sollte dabei auf der Oberfläche immobilisiert, der andere in wäßriger Lösung darüber vorliegen.Eine empfindliche und oberflächensensitive Methode zur Beobachtung der Anlagerung unmarkierter Moleküle ist die Wellenleiterspektroskopie, insbesondere mit dem hier verwendeten und weiterentwickelten integriert-optischen Mach-Zehnder-Interferometer in Siliziumtechnik (Siliziumoxynitrid auf oxidiertem Siliziumwafer). Mit Hilfe des Interferometers wurden unterschiedliche Wirt-Gast-Systeme untersucht. Grundlage der Immobilisierung war jeweils die Funktionalisierung der Sensoroberfläche durch Selbstadsorption von Organosilanen. Durch unterschiedliche Organosilane, die zum Teil im Rahmen dieser Arbeit synthetisiert wurden, ließen sich die Wirtmoleküle beta-Cyclodextrin, Streptavidin, sowie unterschiedliche monoklonale Antikörperfragmente immobilisieren.- Der Einfluß der Oberfläche auf die Bindungsstärke des Wirtmoleküls beta-Cyclodextrin und unterschiedlicher Gastmoleküle wurde konzentrationsabhängig untersucht.- Silan-Biotinderivate mit unterschiedlicher Streptavidin-Affinität wurden an die Oberfläche immobilisiert und die Adsorption von Streptavidin an die Biotinderivate beobachtet. Dabei konnte unter anderem nachgewiesen werden, daß das Streptavidinadsorbat gequollen ist.- Als mögliche Anwendung wurde geprüft, ob das vorgestellte Interferometer durch die Funktionalisierung mit Antikörperfragmenten als Biosensor in Frage kommt. Es konnte nachgewiesen werden, daß sich Antikörper auf der Sensoroberfläche immobilisieren lassen und Antigene spezifisch an diese Antikörper adsorbieren.

Analytical studies of the Mach-Zehnder interferometer,

Photocopy (positive) made in 1963 by the Library of Congress.

The Real-Time Mach-Zehnder Interferometer Used In Space Experiment

The optical interference method is a promising technique for measuring temperature, density, and concentration in fluids. The non-intrusive and non-invasive nature of its optical techniques to the measured section are its most outstanding features. However, the adverse experiment environment, especially regarding shaking and vibrating, greatly restricts the application of the interferometer. In the present work, an optical diagnostic system consisting of a Mach-Zehnder interferometer (named after physicists Ludwig Mach) and an image processor has been developed that increases the measuring sensitivity compared to conventional experimental methods in fluid mechanics. An image processor has also been developed for obtaining quantitative results by using Fourier transformation. The present facility has been used in observing and measuring the mass transfer process of a water droplet in EAFP protein solution under microgravity condition provided by the satellite Shi Jian No. 8.