李家，陈抱雪，周建忠

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

引 言

结合了光信息处理技术和神经网络技术的光学脉冲耦合神经网络系统，具备很强的抗干扰能力，同时具有实现大规模并行运算等优点［1－3］。在利用光阻断效应控制的脉冲耦合神经元中，光波导的导模传输特性及其光阻断效果都直接地影响着神经元的动作特性［4－5］。采用德国SCHOTT公司的B270玻璃制备的离子交换条波导具有成本低廉，传输损耗低且易于和单模光纤阵列对接耦合的特点［6］。此外，利用As2S8材料的次能级电子跃迁对光信号的吸收，可以在光光作用下产生光阻断效应［7］。尽管可以采用光折变技术制备As2S8条波导，但制备工艺复杂，波导传输损耗较大，端面难以研磨且与光纤的对接耦合比较困难［8－11］。现将两种材料及其制备技术结合起来，可以设计出一种既能实现良好的波导传输特性，又可以实现光阻断效应的复合光波导结构。

本文提出的这种多模干涉型B270－As2S8复合条波导结构，是由Ag＋－Na＋离子交换B270玻璃截止模波导上覆盖一层As2S8薄膜构成的。As2S8薄膜厚度与离子交换波导参数的匹配设计，可以实现632.8nm导模模场集中分布在As2S8薄膜中多模传输，复合条波导的两端与632.8nm波长的B270离子交换单模波导通过楔形过渡耦合，这个特点为为单模传输和光阻断效应的有效实现提供了良好的条件。光束传播方法（beam propagation method，BPM）仿真表明，该复合条波导结构的插入损耗为0.6dB。

1 基本原理

复合波导的基板是B270玻璃，采……