隨著5G通信、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展,對(duì)光網(wǎng)絡(luò)提出了較高的要求,包括提高集成度、增大帶寬、降低延時(shí)、減小功耗等,小體積、低功耗、高性能、高可靠性的光子集成芯片將起到越來(lái)越重要的作用。目前,硅基光子集成技術(shù)和InP基光子集成技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,都取得了廣泛的實(shí)際應(yīng)用和巨大的商業(yè)價(jià)值。近年來(lái),硅基混合光子集成技術(shù)發(fā)展迅速,通過(guò)多種材料體系的混合集成,可以使芯片匯集不同材料體系的優(yōu)勢(shì),從而提高芯片整體性能,成為了國(guó)際上的研究熱點(diǎn)。波導(dǎo)布拉格光柵（Waveguide Bragg Grating,WBG）是集成光路中一種重要的光無(wú)源器件,其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,包括濾波器、傳感器、激光器、波分復(fù)用器、模分復(fù)用器、偏振分束器等。因而,研究硅基混合集成WBG對(duì)于光子集成技術(shù)的向前發(fā)展具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本論文以有機(jī)聚合物和硅基二氧化硅材料為基礎(chǔ),探索了三種新型硅基聚合物/二氧化硅混合集成WBG的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作工藝和功能特性。本論文主要進(jìn)行了以下工作:1.首先闡述了WBG的耦合模理論,之后推導(dǎo)出了一般形式的耦合模方程,然后利用推導(dǎo)出的耦合模方程分析了波紋型均勻WBG中的模式反向耦合... 

【文章頁(yè)數(shù)】：141 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 集成光學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 有源光器件
            1.2.1.1 激光器
            1.2.1.2 光電探測(cè)器
            1.2.1.3 光調(diào)制器
            1.2.1.4 光放大器
        1.2.2 無(wú)源光器件
            1.2.2.1 光波導(dǎo)
            1.2.2.2 光分路器
            1.2.2.3 光開(kāi)關(guān)
            1.2.2.4 光濾波器
        1.2.3 基于有源和無(wú)源光器件的集成光路
    1.3 波導(dǎo)布拉格光柵的研究進(jìn)展
    1.4 本論文的主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 波導(dǎo)布拉格光柵的理論分析
    2.1 引言
    2.2 波導(dǎo)布拉格光柵的耦合模理論
    2.3 波導(dǎo)布拉格光柵的傳輸矩陣法
    2.4 小結(jié)
第3章 基于紫外光漂白法的聚合物/二氧化硅混合集成波導(dǎo)布拉格光柵溫度傳感器
    3.1 引言
    3.2 器件設(shè)計(jì)
        3.2.1 紫外光漂白技術(shù)
        3.2.2 器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.3 器件性能仿真
    3.3 器件制作與表征
    3.4 器件測(cè)試與分析
        3.4.1 測(cè)試系統(tǒng)介紹
        3.4.2 器件輸出光譜測(cè)試
        3.4.3 器件傳感測(cè)試
    3.5 小結(jié)
第4章 基于表面等離子體的聚合物/二氧化硅混合集成波導(dǎo)布拉格光柵可調(diào)諧濾波器
    4.1 引言
    4.2 器件設(shè)計(jì)
        4.2.1 表面等離子體
        4.2.2 器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.3 器件性能仿真
    4.3 器件制作與表征
    4.4 器件測(cè)試與分析
        4.4.1 測(cè)試系統(tǒng)介紹
        4.4.2 器件輸出光譜測(cè)試
        4.4.3 器件熱調(diào)諧測(cè)試
    4.5 小結(jié)
第5章 基于光柵輔助反向耦合器的聚合物/二氧化硅混合集成光分插復(fù)用器
    5.1 引言
    5.2 器件設(shè)計(jì)
        5.2.1 光柵輔助反向耦合器
        5.2.2 器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.2.3 器件性能仿真
    5.3 器件制作與表征
    5.4 器件測(cè)試與分析
        5.4.1 測(cè)試系統(tǒng)介紹
        5.4.2 器件輸出光譜測(cè)試
        5.4.3 器件溫度依賴(lài)性測(cè)試
    5.5 小結(jié)
第6章 結(jié)論
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及博士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Low-noise 1.3 μm InAs/GaAs quantum dot laser monolithically grown on silicon[J]. MENGYA LIAO,SIMING CHEN,ZHIXIN LIU,YI WANG,LALITHA PONNAMPALAM,ZICHUAN ZHOU,JIANG WU,MINGCHU TANG,SAMUEL SHUTTS,ZIZHUO LIU,PETER M.SMOWTON,SIYUAN YU,ALWYN SEEDS,HUIYUN LIU.  Photonics Research. 2018(11)
[2]近紅外光電探測(cè)器的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 吳國(guó)安,羅林保.  物理. 2018(03)
[3]硅光子芯片工藝與設(shè)計(jì)的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J]. 郭進(jìn),馮俊波,曹?chē)?guó)威.  中興通訊技術(shù). 2017(05)
[4]Low power consumption 4-channel variable optical attenuator array based on planar lightwave circuit technique[J]. 任梅珍,張家順,安俊明,王玥,王亮亮,李建光,吳遠(yuǎn)大,尹小杰,胡雄偉.  Chinese Physics B. 2017(07)
[5]基于多項(xiàng)目晶圓流片的規(guī)�；庾蛹杉夹g(shù)[J]. 鄭秀,劉永.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(05)
[6]光背板互連技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鄧傳魯,王廷云,龐拂飛,宋志強(qiáng),王建輝,陳佳敏,嚴(yán)新捷.  科技導(dǎo)報(bào). 2016(16)
[7]光電子器件與集成技術(shù)[J]. 祝寧華,李明,郝躍.  中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2016(08)
[8]光子集成研究進(jìn)展[J]. 陳向飛,唐松.  電信科學(xué). 2015(10)



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