資源描述：
《soi多模干涉型馬赫-曾德光開關(guān)機(jī)理的研究論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、攘簧摘要光電子器件的發(fā)展與應(yīng)用推動(dòng)著光通信系統(tǒng)的進(jìn)步，SOl(SiliconOninsulator)光波導(dǎo)技術(shù)具有優(yōu)異的電學(xué)和光學(xué)性能，并鼠與成熟的硅基CMOS：E藝完全兼容，是發(fā)展低成本光子集成回路的重要趨勢(shì)之～。光耦合器和光開關(guān)都是密集波分復(fù)用(DWOM)光通信系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵器件?；桫勭R像效應(yīng)(sl黔的多模干涉(MMI)波導(dǎo)型光藕合器具有結(jié)構(gòu)緊湊、撬入損耗低、頻帶寬、劊作工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，日益得到重視。本文圍繞基于SOl單模脊形光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的MMI耦合器、光微環(huán)諧振器秘馬赫．曾德光開關(guān)震開研究工作。本文首先對(duì)光耦合器、微環(huán)諧振結(jié)構(gòu)和SOl技術(shù)的基本概念、圉外國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)
2、和應(yīng)用前景做了簡(jiǎn)單的介紹。分析比較了凡種主要數(shù)值計(jì)算方法：光束傳播法(BeamPropagationMethod，BPM)、時(shí)域有限差分法(FiniteDifferenceTimeDomain,FDTD)、有效折射率法(EffectiveRefractiveIndexMethod，ElM)等。，然瑟余紹了單模S01脊形光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的攘關(guān)理論，網(wǎng)對(duì)結(jié)合有效折射率方法設(shè)計(jì)出滿足單模傳輸?shù)腟Ol光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)，并利用BPM對(duì)設(shè)計(jì)的波導(dǎo)進(jìn)行理論驗(yàn)證，其結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)合理可行。接下來(lái)概述了多模予涉自鏡像效應(yīng)酶原理和研究方法，分別分櫥了普逶多模干涉自鏡像效應(yīng)和重疊多模干涉自鏡像效應(yīng)，設(shè)計(jì)并優(yōu)化了
3、兩種2×2多模干涉耦含器：1)多模區(qū)長(zhǎng)、寬分別為41．8Iam、6
4、lm，插入損耗O．1lOdB，分光眈為0．49：0。49的3嘏型藕合器；2)多模區(qū)長(zhǎng)、寬分黲j為88。51am、4“m，插入損耗0。058dB，分光比為O．83：O．12的85：15型耦合器。在上述分析設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上開展了基于MMI耦合器的光微環(huán)諧振腔的研究，并對(duì)波導(dǎo)諧振環(huán)模型多個(gè)參數(shù)進(jìn)行了仿真模擬，得出了一系列輸如端口光功率的變化覯律。同時(shí)，應(yīng)髑FDTD算法模擬了SOI材料的折射率細(xì)微變化所引起的諧振波長(zhǎng)偏移性能，以及諧振波長(zhǎng)偏移鬃隨折射率變化量的曲線關(guān)系，總結(jié)出了鐓環(huán)各參數(shù)對(duì)微環(huán)諧搬性能以及一些參數(shù)的影響《熱FSR、FWH
5、M等)。最后，提出了帶微環(huán)諧振結(jié)構(gòu)的馬赫．曾德光開關(guān)，采用FDTD模擬分析了微環(huán)調(diào)制區(qū)引入折射率變化所引起的光開關(guān)輸密端目光功率的改變：未加調(diào)制對(duì)輸磁端蜀光功率分剮為0．21和0．33，舞關(guān)工作在交叉態(tài)；當(dāng)微環(huán)調(diào)制區(qū)引入0．001折射率變化后，輸出端口光功率分別為O．50和O．21，開關(guān)工作在直通態(tài)。關(guān)鍵詞：耦合器；馬赫．曾德光開關(guān)；多模千涉；微環(huán)諧振腔；柬傳播法；有效折射率法；時(shí)域有限差分法；SOl表鬻大學(xué)醺圭掌緞?wù)撐腁bstractThedevelopmentandapplicationofoptoelectronicdeviceskeepsondrivingtheprogressofh
6、ighspeedandlargecapacityopticalcommunicationsystem，Silicon-on-insulator(soowaveguideisahilghlypromisingstructureforfuturelow-costphotonicintegratedcircuitsduetoexcellentopticalandelectronicprope燃esandtheimplantationofCMOScompatibility，Opticalcouplersandopticalswitchesarethebasiccomponentsforphotoni
7、csystems．Multimodeinterferencecouplers(MMI)basedonselfimagingeffect(SIE)attractconsiderableattentionfortheirexcellentadvantagesincludingcompactsize,lowloss,andeasyfabrication．Inthisthesis，MMIcoupler,opticalmicroringresonator,andMaeh—zehnderswitchbasedOnSOlwaveguidestructuresaleanalyziedanddesignedi
8、ndetail。Thebasicconceptsofconventionalopticalcouplers,microringresonatorandSOItechnology,arereviewed．Thedevelopmenttrendandapplicationprospectarealsointroduced．Andthen,thepronciplesofthebeampropagationmetho
