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《基于鈮酸鋰波導的光子集成設計及器件研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
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2、T;苗;龜'-其,,襄姑巧&看革篆部:議V麵碟咕終:知:參;一?曇馨竊^^.W叫叫-V^1番謹/^結曇:f;.括^,急^#遽暴種讀論曲辦學號:MG1322107論文答辯日期;年月日指導教師:(簽字)為1皆基于妮酸鍵波導的光子集成設汁及器件研究作者;王巧曝指導老師:祝世寧教授李濤教授南京大學研究生畢業(yè)論文(申請碩壬學位)南京大學物理學院2016年5月Thehotonicinterateddesinanddevicepggresearchba
3、sedonlithiumniobatewaveuidegShushu,WangSubmittedinpartialfulfillmentoftherequiremen權forthedegreeofMasterofPhysicsSupervisedbyProfessorShininZhugProfessorTaoLiPhysicsInstitu化NANUNGUNIVERSITYNanChina陽g,May,2016南京大學研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁用紙
4、畢業(yè)論文題目:基于鏡酸鍵波導的光子集成設計及器件研究物理學院光學專業(yè)2013級碩去生姓名:王曝曝指導教師(牲名、職稱):祝世寧教授.李濤教授摘要一目前集成電路受發(fā)熱、量子隧穿等影響,步提高集成度難W進,而集成光子學有一Samue望克服這。ADIl困難,這使得集成光子學的應用趨于明朗公司首席技術官Fulle「認為,集成光子學在硬件上可提供大量互聯,給集成光子的發(fā)展描繪了美好的""藍圖..llernteratedOtcs。事實上1969年貝爾實驗室SEMi就提出集成光學(Igpi)替代集成電路,
5、,處理信息的設想。然而經過40多年的發(fā)展集成光子器件的發(fā)展并沒有達到預期的效果。發(fā)展集成光學最大的障礙是光學衍射極限的存在限制了器件尺寸,所W光子器件集成度難W提高。近些年來人們已經在基于珪、妮酸鈕的集成光學研巧方一面取得些成果。這些光子器件之所W能夠實現是因為珪、銀酸裡的折射率比較大,很窄線寬的波導就可W對光進行很強的束縛。妮酸""鈕作為科學界的光學珪綜合性能很優(yōu)異,表現為非線性系數大,通光范圍廣(0.42unT5.2um),有很強的壓電效應、熱釋電效應等,能提供多個調控維度,因此受到研究人員越來越多的青睞。尤其是非
6、線性效應可W用于產生新的頻率的光或者是對其他頻率的光能量進行放大,在光子器件中應用前景很樂觀。相比之下,珪的通光范圍l.lunTl.eum)沒有非線性等效應較小(,可W調控的維度少,在光子器件中很多功能,無法實現。所我們有理由認為未來妮酸裡光子器件有更好的發(fā)展前景。除了高束縛的介質波導外,近十幾年來快速發(fā)展的表面等離激元光子學WurfacePlasmonPolaritonSPP)也給光。表面等離激元是金屬與介質,子集成提供了新途徑界面上自由電子集體振蕩產生的電磁模式,送種模式被束縛在界面附近,模面積在亞波長尺寸,
7、能突破衍射極限,是提高光子集成度的良好選擇。目前學術界已經在基于SPP的光子開關一、光子邏輯口、光子調制器等方面取得些進展。但是SPP應用到光子器件中有一個障礙一,它的傳播損耗較大,般傳播長度只有百微米量級,這意味著器件回路的尺寸被限制在這個范圍之內,真正應用到光子器件甚至是光子想片中,必須解決SPPI損耗問題。幸運的是妮酸裡具有很強的二階非線性效應,我們可w利用光參量放大過程arametricamli(opticalppfication,OPA)來補償SPP損耗,甚至是放大SPP能量。本文從妮酸裡的非線
8、性效應出發(fā),著重研究銀酸裡光子器件中的非線性過程,在雜化波導體系中通過光參量放大補償SPP傳播損耗。并且研究了魄酸裡波導的加工制備方