發(fā)布時間：2018-05-27 02:36

  本文選題：熱應(yīng)力 + 溫度分布�。� 參考：《東南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：光子器件是現(xiàn)代光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的核心和基礎(chǔ),其可靠性是其實用化的重要的性能參數(shù),越來越受到重視。對光子器件的可靠性進行研究對國產(chǎn)光子器件的技術(shù)進步有著重要的理論和現(xiàn)實意義。光濾波器是光通信系統(tǒng)中的一種重要的波長選擇器件。在可能導(dǎo)致光濾波器性能退化和失效的各種因素中,熱應(yīng)力的影響是一種重要的因素。光子器件受環(huán)境熱應(yīng)力等的影響,不僅會加速器件的老化,也會直接影響器件的性能。本文以光濾波器為研究對象,對熱應(yīng)力對其光學(xué)性能的影響進行研究。本文首先對熱應(yīng)力影響分析及光學(xué)性能分析相關(guān)理論進行了總結(jié)。在此基礎(chǔ)上,提出了光濾波器熱應(yīng)力影響分析總體方案,其基于熱致溫度分布、熱致折變和光學(xué)性能的綜合分析,實現(xiàn)對熱應(yīng)力對光濾波器輸出性能影響的分析。接下來,基于商用軟件建立了光濾波器熱應(yīng)力影響分析模型：其用Ansys Multiphysics進行穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力分布的求解；然后通過熱光效應(yīng)理論,得到熱致折射率分布；再用Rsoft Photonics對光濾波器的光學(xué)性能進行仿真；最后結(jié)合熱應(yīng)力分析及光學(xué)性能仿真的結(jié)果給出熱應(yīng)力影響分析結(jié)果。利用所提出的模型,本文深入分析了給定光濾波器芯層在橫向上的位置變化、導(dǎo)熱系數(shù)變化、環(huán)境溫度變化等不同熱應(yīng)力條件下芯片內(nèi)部的溫度分布規(guī)律,以及光濾波器整體受到熱應(yīng)力情況下的輸出譜特性、功率損耗等的變化。進而建立起了熱應(yīng)力與光濾波器輸出性能之間的關(guān)系,得到了熱應(yīng)力對光濾波器輸出性能的影響分析結(jié)果。最后,根據(jù)光濾波器的仿真結(jié)果,提出了降低熱應(yīng)力影響的措施建議。
[Abstract]:Photonic device is the core and foundation of modern optical communication system and network implementation. Its reliability is an important performance parameter of its practical application and has been paid more and more attention. The research on the reliability of photonic devices has important theoretical and practical significance for the technical progress of domestic photonic devices. Optical filter is an important wavelength selection device in optical communication system. Among the factors that may lead to the degradation and failure of optical filter performance, the influence of thermal stress is an important factor. The effect of environmental thermal stress on photonic devices not only accelerates the aging of devices, but also directly affects the performance of devices. In this paper, the effect of thermal stress on optical properties of optical filters is studied. In this paper, the theory of thermal stress analysis and optical performance analysis is summarized. On this basis, the overall scheme of thermal stress effect analysis of optical filter is proposed. Based on the comprehensive analysis of thermal-induced temperature distribution, thermal refractive property and optical performance, the effect of thermal stress on the output performance of optical filter is analyzed. Then, based on the commercial software, the thermal stress analysis model of optical filter is established: the steady-state thermal stress distribution is solved by Ansys Multiphysics, and the thermal refractive index distribution is obtained by thermo-optical effect theory. The optical properties of the optical filter are simulated by Rsoft Photonics, and the results of thermal stress analysis and optical performance simulation are given. By using the proposed model, the temperature distribution in the chip under different thermal stress conditions, such as the transverse position of the core layer of the optical filter, the change of the thermal conductivity and the change of the ambient temperature, are analyzed in depth. The output spectrum characteristics and power loss of the optical filter under thermal stress are also discussed. The relationship between the thermal stress and the output performance of the optical filter is established, and the effect of the thermal stress on the output performance of the optical filter is obtained. Finally, according to the simulation results of the optical filter, the measures to reduce the thermal stress are put forward.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN713

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本文編號：1940077