基于SU-8微結(jié)構(gòu)的光電探測器及微環(huán)器件研究
發(fā)布時間:2020-12-07 00:16
在包括SiO2,Si,InP,鈮酸鋰,Si3N4、聚合物等各類集成光學(xué)材料中,聚合物材料由于成本低廉、工藝簡單,逐漸發(fā)展成為一種非常有潛力的光波導(dǎo)材料。而中紅外波段,由于在熱成像、安防、氣候污染檢測、傳感、軍事、天文以及某些有毒氣體液體固體的檢測方面的獨(dú)特優(yōu)勢,越來越受到研究人員重視。本文基于SU-8聚合物材料,結(jié)合硅材料在可見光范圍內(nèi)的吸收特性,設(shè)計并制作了可見光波導(dǎo)的角度探測器。利用硅在可見光波導(dǎo)的吸收特性,以及SU-8聚合物材料在大的厚度范圍上的可控性以及工藝上的簡便性,本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于金屬-半導(dǎo)體-金屬(Metal-Semiconductor-Metal,MSM)結(jié)構(gòu)的角度探測器。該探測器制作容差大,工藝簡單。在實(shí)際制作過程中,發(fā)現(xiàn)并解決了“孤島”電極帶來的暗電流重復(fù)性差的問題。制作出的探測器的角度探測范圍可達(dá)-45℃~45℃C,探測器的暗電流為1.5μA@1V,光響應(yīng)度為0.7mA/W。另外,本文還設(shè)計制作出了 2μm波導(dǎo)的SU-8光波導(dǎo)和MRR器件,探究了SU-8聚合物波導(dǎo)在中紅外波段的應(yīng)用前景。本文軟件仿真了2 m波段的SU-8波導(dǎo)的尺寸參數(shù),給出了單模波導(dǎo)條件,...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?2013年Intel公司占線的雷電光數(shù)據(jù)接口??光通信是一個很不錯的解決辦法
圖2.1?(a)平扳波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖;(b)條型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖??平板波導(dǎo)只在橫截面內(nèi)的一個方向上對光場有限制作用(見圖2.1?(a)的x方向),??條形波導(dǎo)則在兩個方向都有限制作用(見圖2,1?(b)的x,?y方向)。對光波導(dǎo)模式傳輸??特性的分析,主要有兩種理論:射線波導(dǎo)理論和波動光學(xué)理論。射線波導(dǎo)理論是在波長??趨近與零時的近似,只能用于對結(jié)構(gòu)比較簡單的平板光波導(dǎo)理論進(jìn)行簡單的分析,不能??處理復(fù)雜的光波導(dǎo)器件,應(yīng)用較小。后者是基于麥克斯韋方程的電磁理論,此方法可以??全面正確的給出光波導(dǎo)模式的傳輸特性。??2.2波導(dǎo)方程??7??
模的特征方程。??析??板波導(dǎo)中傳輸時會發(fā)生的發(fā)散情況,集成光學(xué)中束進(jìn)行約束。其結(jié)構(gòu)如圖2.1b所示。由于條形波會比較復(fù)雜,所以一般會需要用到一些近似。本行分析,馬卡梯里(Macatili)法|67]和等效折射率法(析模和模??取矩形波導(dǎo)芯的寬度為a,厚度為b,坐標(biāo)系的原會被分成九個區(qū)。矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)是一個十分復(fù)雜的題如果用電磁場理論進(jìn)行嚴(yán)格求解的話,九個區(qū)的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]OFC-2002關(guān)于光纖傳輸系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報道[J]. 張煦. 光通信技術(shù). 2002(03)
本文編號:2902259
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?2013年Intel公司占線的雷電光數(shù)據(jù)接口??光通信是一個很不錯的解決辦法
圖2.1?(a)平扳波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖;(b)條型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖??平板波導(dǎo)只在橫截面內(nèi)的一個方向上對光場有限制作用(見圖2.1?(a)的x方向),??條形波導(dǎo)則在兩個方向都有限制作用(見圖2,1?(b)的x,?y方向)。對光波導(dǎo)模式傳輸??特性的分析,主要有兩種理論:射線波導(dǎo)理論和波動光學(xué)理論。射線波導(dǎo)理論是在波長??趨近與零時的近似,只能用于對結(jié)構(gòu)比較簡單的平板光波導(dǎo)理論進(jìn)行簡單的分析,不能??處理復(fù)雜的光波導(dǎo)器件,應(yīng)用較小。后者是基于麥克斯韋方程的電磁理論,此方法可以??全面正確的給出光波導(dǎo)模式的傳輸特性。??2.2波導(dǎo)方程??7??
模的特征方程。??析??板波導(dǎo)中傳輸時會發(fā)生的發(fā)散情況,集成光學(xué)中束進(jìn)行約束。其結(jié)構(gòu)如圖2.1b所示。由于條形波會比較復(fù)雜,所以一般會需要用到一些近似。本行分析,馬卡梯里(Macatili)法|67]和等效折射率法(析模和模??取矩形波導(dǎo)芯的寬度為a,厚度為b,坐標(biāo)系的原會被分成九個區(qū)。矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)是一個十分復(fù)雜的題如果用電磁場理論進(jìn)行嚴(yán)格求解的話,九個區(qū)的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]OFC-2002關(guān)于光纖傳輸系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報道[J]. 張煦. 光通信技術(shù). 2002(03)
本文編號:2902259
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