本文關鍵詞：基于SOI的聲光調制器件的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聲光器件特別是硅基聲光器件在集成光學領域有重大的意義,其具有體積小、驅動功率低、易于集成等特點,被廣泛應用于光通信、光傳感、光信息處理等領域,尤其是表面波型聲光器件因為其獨特的優(yōu)勢越來越受到人們的重視,隨著光集成技術的發(fā)展,聲光器件也在向集成化、小型化、功能化方向發(fā)展。基于以上思想,本文的目的在于：硅基上聲光調制器件的研究,重點研究了基于SOI的Mach-Zehnder聲光調制器,具體研究內容如下：1.從聲光調制器的基本理論出發(fā),分析了聲波激發(fā)過程中應用的壓電效應及叉指電極的設計方法,并且詳細介紹了聲表面波的基本理論及其激發(fā)原理,闡述了聲光效應的基本原理。2.闡述Mach-Zehnder聲光調制器的基本原理,提出一種改進的Mach-Zehnder聲光調制器設計方案,采用COMSOL Multiphysics模擬軟件,首先對新提出的結構進行分析；進而研究了波導類型、波導寬度、氧化鋅厚度及又指對數(shù)等因素對聲光調制效率的影響,并對聲光調制器的結構參數(shù)進行了優(yōu)化以提高其性能。仿真結果表明,當條波導寬度為6μm,氧化鋅只覆蓋有又指電極的部分且厚度為2.2gm,控制又指電極數(shù)目為50對時,波導有效折射率變化在驅動電壓為1 V時可以達到4.08*10-4,比傳統(tǒng)結構提高了12%。為了使調制效果更加的明顯及測試損耗等相關參數(shù),設計了一種環(huán)形諧振腔聲光調制器。3.開展了硅基聲光調制器的實驗設計,介紹了實驗過程中需要用到的工藝,在流片的基礎上采用兩次套刻、兩次濺射、兩次剝離的工藝,制作出聲光調制器,初步實驗結果證實,Mach-Zehnder聲光調制器的叉指電極由于長寬比大于100,所以制作過程中斷指連指現(xiàn)象比較嚴重。進而研究環(huán)形諧振腔聲光調制器,通過測試譜線可以推出氧化鋅薄膜折射率為1.72,并且擬合實驗測試結果得到微環(huán)長完氧化鋅后的損耗,環(huán)形諧振腔聲光調制器中叉指電極能激發(fā)出聲表面波,測其中心頻率為230MHz。
【關鍵詞】：聲表面波 聲光效應 COMSOL 聲光調制器 絕緣體上硅
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN761
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 聲光調制器件的國內外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 聲光器件的應用12-17
• 1.3.1 聲光調制器13-15
• 1.3.2 聲光頻譜分析器15-16
• 1.3.3 共線性聲光器件16
• 1.3.4 硅基聲光器件16-17
• 1.4 本論文的研究內容與主要目的17-19
• 1.5 參考文獻19-24
• 第2章 聲光調制器的理論研究24-35
• 2.1 聲表面波的基本原理24-30
• 2.1.1 壓電效應24-25
• 2.1.2 叉指電極的設計方法25-27
• 2.1.3 聲表面波的激勵和傳播27-30
• 2.2 聲光效應30-32
• 2.3 本章小結32-33
• 2.4 參考文獻33-35
• 第3章 基于SOI的聲光調制器設計35-52
• 3.1 引言35-37
• 3.2 改進型Mach-Zehnder聲光調制器的基本原理37-38
• 3.3 改進型Mach-Zehnder聲光調制器的COMSOL仿真38-41
• 3.3.1 聲學模塊仿真39-40
• 3.3.2 光學模塊仿真40-41
• 3.4 改進型Mach-Zehnder聲光調制器的優(yōu)化設計41-45
• 3.4.1 波導寬度對有效折射率差值的影響41-42
• 3.4.2 氧化鋅厚度對有效折射率差值的影響42-43
• 3.4.3 叉指電極的對數(shù)對有效折射率差值的影響43-44
• 3.4.4 聲光調制器件調制效率的比較44-45
• 3.5 環(huán)形諧振腔聲光調制器的設計45-47
• 3.6 本章小結47-49
• 3.7 參考文獻49-52
• 第4章 基于SOI的聲光調制器的制作與測試52-72
• 4.1 器件基本制作工藝的介紹52-55
• 4.1.1 磁控濺射工藝52-53
• 4.1.2 套刻53-54
• 4.1.3 電子束蒸發(fā)54-55
• 4.2 實驗測試平臺軟件的設計55-58
• 4.2.1 LabVIEW簡介55
• 4.2.2 實驗平臺設備簡介55-57
• 4.2.3 測試程序的設計57-58
• 4.3 聲光調制器的制作流程58-60
• 4.4 聲光調制器的表征與測試60-70
• 4.4.1 實驗制作過程表征60-64
• 4.4.2 聲光調制器測試與分析64-70
• 4.5 本章小結70-71
• 4.6 參考文獻71-72
• 第5章 總結與展望72-74
• 攻讀碩士學位期間所取得的研究成果74-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭澤漁;湯勁松;朱昌安;周勇;王宗富;;ZnO壓電薄膜雙面共濺生長技術[J];壓電與聲光;2010年04期

  本文關鍵詞：基于SOI的聲光調制器件的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：253770