本文關(guān)鍵詞：可調(diào)諧氮化硅波導(dǎo)微環(huán)諧振器研究

  更多相關(guān)文章： 集成光學(xué) 微環(huán)諧振器 氮化硅(Si_3N_4) 高品質(zhì) 熱光效應(yīng) 可調(diào)諧 耦合系數(shù)

【摘要】：光網(wǎng)絡(luò)正在向高速、大容量、高集成度的方向發(fā)展,為提高光網(wǎng)絡(luò)的靈活性和自適應(yīng)能力,各種不同結(jié)構(gòu)的集成光學(xué)器件不斷涌出。微環(huán)諧振器作為光學(xué)器件的一種結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、集成度高等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于各光學(xué)器件及光學(xué)系統(tǒng)中,特別在濾波系統(tǒng)、光調(diào)制器、光學(xué)延遲線、生物傳感檢測(cè)等方面存在著巨大的應(yīng)用價(jià)值。本論文以可調(diào)諧氮化硅微環(huán)諧振器為研究對(duì)象,在理論與制備工藝等方面對(duì)其進(jìn)行了研究。本文采用氮化硅(Si3N4)作為光波導(dǎo)芯層材料,較有機(jī)聚合物材料相比,Si3N4具有芯包層折射率差大、器件尺寸小、集成度高、性能穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),同絕緣硅(SOD相比,Si3N4波導(dǎo)具有制備簡(jiǎn)單、工藝成本較低等優(yōu)點(diǎn)。本文利用耦合模理論與傳輸矩陣法,結(jié)合數(shù)學(xué)工具軟件Matlab,分析微環(huán)諧振器不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其傳輸特性的影響�；诠獠▽�(dǎo)理論,設(shè)計(jì)并制備了一種基于熱光效應(yīng)的集成可調(diào)諧氮化硅波導(dǎo)微環(huán)諧振器,通過調(diào)節(jié)微環(huán)及MZI干涉臂上兩端電極的電壓,實(shí)現(xiàn)諧振波長(zhǎng)以及消光比的調(diào)諧。該微環(huán)諧振器采用馬赫-曾德干涉儀(MZI)與微環(huán)相結(jié)合的結(jié)構(gòu),結(jié)合光波導(dǎo)模擬仿真軟件Rsoft,設(shè)計(jì)并優(yōu)化了波導(dǎo)截面尺寸、彎曲半徑、耦合區(qū)波導(dǎo)間隔等參數(shù)。優(yōu)化了光刻、反應(yīng)離子刻蝕(RIE)等工藝參數(shù),采用微加工工藝成功制備了單環(huán)和級(jí)聯(lián)雙環(huán)結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧氮化硅波導(dǎo)微環(huán)諧振器。在光學(xué)測(cè)試平臺(tái)上對(duì)單環(huán)和級(jí)聯(lián)雙環(huán)結(jié)構(gòu)的氮化硅波導(dǎo)微環(huán)諧振腔進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)得,微環(huán)半徑分別為2000μm和2500μm的氮化硅波導(dǎo)微環(huán)諧振器在波長(zhǎng)1550nm附近處的自由光譜范圍(FSR)分別為68pm、59pm,3dB帶寬約為16pm、18pm,品質(zhì)因子Q分別達(dá)到了9.68×104、8.61×104,消光比約為15dB、13.2dB。通過熱光調(diào)諧效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了消光比從0到17dB范圍內(nèi)的變化。利用諧振波長(zhǎng)可調(diào)性實(shí)現(xiàn)了級(jí)聯(lián)雙環(huán)結(jié)構(gòu)的微環(huán)諧振器消光比疊加。該可調(diào)諧氮化硅微環(huán)諧振器在光通信和微波光子濾波領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN256

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李帥;吳遠(yuǎn)大;尹小杰;安俊明;李建光;王紅杰;胡雄偉;;基于絕緣硅的微環(huán)諧振可調(diào)諧濾波器[J];光子學(xué)報(bào);2011年08期

2 唐雄貴;廖進(jìn)昆;李和平;張林;陸榮國(guó);劉永智;;Design and analysis of a novel tunable optical power splitter[J];Chinese Optics Letters;2011年01期

3 陳曜;李振宇;周治平;于軍;;基于光學(xué)微環(huán)的化學(xué)傳感器[J];光電子.激光;2009年09期

4 張小貝;黃德修;洪偉;張新亮;;傳輸矩陣法分析微環(huán)諧振器陣列傳輸特性[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2007年09期

5 孫科沸;李子全;李鑫;;襯底溫度對(duì)射頻磁控濺射制備氮化硅薄膜的影響[J];半導(dǎo)體技術(shù);2007年06期

6 董小偉;裴麗;簡(jiǎn)水生;;集成串聯(lián)環(huán)型諧振光濾波器特性的數(shù)值分析[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

7 周立兵,羅風(fēng)光,曹明翠;SiO_2平面光波導(dǎo)工藝中的反應(yīng)離子刻蝕研究[J];真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào);2004年06期

8 張小康,廖�？�,劉頌豪;波導(dǎo)彎曲半徑與彎曲損耗的關(guān)系[J];光子學(xué)報(bào);2004年02期

9 楊建義,江曉清,王明華;串聯(lián)雙環(huán)光微諧振器的濾波特性[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2003年10期

10 戴無(wú)懼,張漢一,何永琪;消光比在串?dāng)_分析中的影響[J];中國(guó)激光;2003年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 郭士亮;微環(huán)諧振器的傳輸機(jī)理及傳感特性研究[D];燕山大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 程蕓;氮化硅透明光學(xué)薄膜的制備與特性分析[D];武漢理工大學(xué);2012年

2 高峰;磁控濺射法制備氮化硅薄膜及其性能研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1263099