GaN基光致突觸芯片研究
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN312.8;TN40
【圖文】：
郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第二章 GaN 基光致突觸芯片的設(shè)計(jì)、仿真與制備，還是有局部光指向有上傾和下傾兩種可能，即波矢量k 不是唯一確定的，波矢量在 的分量是1 1 0cosxK n K ，其中有兩個(gè)值是不確定的。然而波矢量在 z 方向的分量確一確定的1 1 0sinzK n K ，這個(gè)量在光線傳播過(guò)程可以看作成一個(gè)不變量，一般稱之為常數(shù)，用 來(lái)表示1 0 1 0 n K sin n Kcos (2.1)因?yàn)楣庠诓▽?dǎo)中傳播要想保證傳播質(zhì)量就必須要滿足全反射條件，即2 1sin n n，所 必須滿足以下條件2 0 1 0n K n K(2.2
圖 2.2 直波導(dǎo)的 Rsoft 仿真結(jié)果.3 是對(duì)一個(gè)激光器器件的 BPM 仿真結(jié)果圖，以波長(zhǎng)為 452nm 的高斯光作為光源波導(dǎo)的傳輸特性進(jìn)行了仿真。圖 2.3(a)展示的是光在波導(dǎo)中傳播的場(chǎng)分布仿真40μm 長(zhǎng)的錐形波導(dǎo)將片內(nèi)發(fā)的光從 10μm 寬的 InGaN 波導(dǎo)引至 4μm 寬的傳輸中可以看出在定向耦合器處產(chǎn)生明顯光耦現(xiàn)象。圖2.3(b)、(c)、(d)、(e)分別是在Z=、Z=230μm、Z=335μm 時(shí)，X-Y 平面場(chǎng)分布圖。對(duì)比圖(b)和圖(c)可以看出，相m 的波導(dǎo)，高斯光沿著寬度為 4μm 的波導(dǎo)傳播時(shí)在底板上沿著水平方向傳播的利于定向耦合器的光耦合，同時(shí)也可以看出光沿著水平方向傳播是逐漸衰減的出當(dāng)光傳播到 Z=230μm 時(shí)，通過(guò)底板從光輸入波導(dǎo)傳輸?shù)今詈喜▽?dǎo)，實(shí)現(xiàn)了光以清晰的看出在 Z=335μm 時(shí)，光完全通過(guò)耦合波導(dǎo)在傳輸。圖(f)是耦合距離從 1耦合效率仿真圖，可以看出隨著耦合距離的增大，耦合效率在不斷下降，這和場(chǎng)分布圖相吻合。兩種仿真結(jié)果來(lái)看，BPM 和 FullWAVE 兩種仿真模式對(duì)于簡(jiǎn)單直波導(dǎo)來(lái)說(shuō)沒(méi)有
一個(gè)耦合波導(dǎo)的傳輸特性進(jìn)行了仿真。圖 2.3(a)展示的是光在波導(dǎo)中傳播的場(chǎng)分布仿真 X-Z平面圖，40μm 長(zhǎng)的錐形波導(dǎo)將片內(nèi)發(fā)的光從 10μm 寬的 InGaN 波導(dǎo)引至 4μm 寬的傳輸波導(dǎo)中，從圖中可以看出在定向耦合器處產(chǎn)生明顯光耦現(xiàn)象。圖2.3(b)、(c)、(d)、(e)分別是在Z=1μm、Z=100μm、Z=230μm、Z=335μm 時(shí)，X-Y 平面場(chǎng)分布圖。對(duì)比圖(b)和圖(c)可以看出，相比寬度為 10μm 的波導(dǎo)，高斯光沿著寬度為 4μm 的波導(dǎo)傳播時(shí)在底板上沿著水平方向傳播的更明顯，更有利于定向耦合器的光耦合，同時(shí)也可以看出光沿著水平方向傳播是逐漸衰減的。圖(d)可以看出當(dāng)光傳播到 Z=230μm 時(shí)，通過(guò)底板從光輸入波導(dǎo)傳輸?shù)今詈喜▽?dǎo)，實(shí)現(xiàn)了光耦合。圖 (e)可以清晰的看出在 Z=335μm 時(shí)，光完全通過(guò)耦合波導(dǎo)在傳輸。圖(f)是耦合距離從 1.5 μm到 4μm 的耦合效率仿真圖，可以看出隨著耦合距離的增大，耦合效率在不斷下降，這和圖(c)光傳播的場(chǎng)分布圖相吻合。結(jié)合兩種仿真結(jié)果來(lái)看
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