本文關(guān)鍵詞：基于絕緣體上硅的一種改進(jìn)的Mach-Zehnder聲光調(diào)制器　出處：《物理學(xué)報(bào)》2016年01期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：傳統(tǒng)的基于絕緣體上硅的Mach-Zehnder(MZ)聲光調(diào)制器中,叉指換能器位于兩臂的同一側(cè).為實(shí)現(xiàn)高的調(diào)制效率,聲表面波的波峰和波谷分別調(diào)制MZ干涉儀的兩臂,這要求控制MZ干涉儀兩臂之間的距離為奇數(shù)倍聲波半波長(zhǎng).但實(shí)際上由于傳播過程中襯底材料的變化,聲波波長(zhǎng)會(huì)變大,這會(huì)導(dǎo)致兩臂的間距難以準(zhǔn)確設(shè)置.另一方面,聲波在傳播過程中經(jīng)過MZ干涉儀的一臂后會(huì)發(fā)生衰減,降低了對(duì)另一臂的調(diào)制效果,影響了整體的調(diào)制效率.本文針對(duì)這些問題給出了一種解決方案,把叉指換能器放在MZ波導(dǎo)兩臂之間,確保MZ干涉儀兩臂到叉指電極中心距離相等.采用有限元法,首先對(duì)新提出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,然后通過聲光互作用原理得到了材料的折射率變化;進(jìn)而研究了波導(dǎo)類型、波導(dǎo)寬度、氧化鋅厚度及叉指對(duì)數(shù)等因素對(duì)聲光調(diào)制效率的影響,并對(duì)聲光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化以提高其性能.基于COMSOL Multiphysics的仿真結(jié)果表明,當(dāng)條波導(dǎo)寬度為6μm,氧化鋅只覆蓋有叉指電極的部分且厚度為2.2μm,控制叉指電極數(shù)目為50對(duì)時(shí),波導(dǎo)有效折射率變化在驅(qū)動(dòng)電壓為1 V時(shí)可以達(dá)到4.08×10~(-4),比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)提高了12%.
[Abstract]:Silicon on insulator based on traditional Mach-Zehnder (MZ) acousto-optic modulator, interdigital transducer located in the same side arms. To achieve high modulation efficiency, surface acoustic wave peaks and troughs are modulated MZ interferometer arms, the control requirements of MZ between the two arms of the interferometer distance is half wavelength. But sound odd times in fact, due to changes in substrate material in the propagation process, the acoustic wavelength becomes larger, which leads to the difficult to accurately set the distance between two arms. On the other hand, will decay in the process of sound propagation through the MZ interferometer arm, reduces the modulation effect on the other hand, the effect of modulation efficiency. In this paper these problems are given a solution, the interdigital transducer placed between MZ waveguide arms, ensure that the MZ interferometer arms to the interdigital electrode distance equal to center. By using the finite element method, firstly the structure of a new Through the analysis, then the acousto-optic interaction principle to obtain the refractive index change; then study the waveguide type, waveguide width, thickness and Zinc Oxide interdigital affecttheir and other factors on the acousto-optic modulation efficiency, and the structure parameters of the acousto-optic modulator is optimized to improve its performance. The simulation results show that the COMSOL Multiphysics based on when the waveguide width is 6 m, Zinc Oxide only covered with interdigital electrode parts and the thickness is 2.2 m, control of the interdigital electrode number of 50 pairs of effective refractive index changes in the 1 V driving voltage can reach 4.08 * 10~ (-4), 12%. higher than the traditional structure
【作者單位】： 浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)院集成光電子實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2013CB632105) 國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):61177055,61307074) 浙江省杰出青年科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):LR15F050002) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助的課題~~
【分類號(hào)】：TN761
【正文快照】： 頻率高,光束與聲波以一定角度斜入射,此時(shí)聲光1引言晶體相當(dāng)于一個(gè)“立體光柵”,這種情況稱之為布拉格衍射[12],而拉曼-奈斯衍射[13-15]主要應(yīng)用于聲基于絕緣體上硅(SOI)材料的硅基集成光子學(xué)光作用長(zhǎng)度短、聲波頻率低的器件中,布拉格型聲是近年來的研究熱點(diǎn)[1-3],相較于基于

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2 劉t，

本文編號(hào)：1341018