隨著人們對光通信系統(tǒng)中信息加載容量和傳輸速度要求的提高,集成光子電路相對于傳統(tǒng)分立光學(xué)元件,逐漸顯現(xiàn)出其高性能、低成本、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。以GaN為代表的寬帶隙半導(dǎo)體憑借其優(yōu)良的光電特性,成為集成光子電路中最具研究價(jià)值和發(fā)展?jié)摿Φ幕A(chǔ)材料。本論文正是基于GaN波導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合具有光敏特性的摻偶氮苯聚合物,設(shè)計(jì)并仿真分析了適用于波分復(fù)用系統(tǒng)的光波導(dǎo)器件和摻鉺GaN波導(dǎo)光放大器。本文首先綜述對比了 GaN與其他光集成工藝中常用材料的優(yōu)缺點(diǎn),總結(jié)了國內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)在GaN光波導(dǎo)器件方面的研究進(jìn)展,以及近年來在GaN與聚合物材料復(fù)合結(jié)構(gòu)方面的研究成果。接下來建立了 GaN脊形光波導(dǎo)的理論分析模型,采用有效折射率法給出不同偏振波導(dǎo)模式滿足的特征方程。在理論模型的基礎(chǔ)上,通過計(jì)算設(shè)計(jì)了合理的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地,利用偶氮苯分子在光照條件下的順反異構(gòu),設(shè)計(jì)了 GaN/光敏聚合物復(fù)合結(jié)構(gòu)光波導(dǎo)器件。針對應(yīng)用于光通信窗口的無源光波導(dǎo)器件,設(shè)計(jì)分析了 GaN定向耦合器、GaN/摻偶氮苯光敏聚合物復(fù)合周期結(jié)構(gòu)定向耦合器以及中心波長1550nm的陣列波導(dǎo)波分復(fù)用器等無源光波導(dǎo)器件。針對同樣波長下的有源光波導(dǎo)器件,通... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

思科全球云指數(shù)數(shù)據(jù)容量預(yù)測[6j

??圖１．２中為該耦合器的俯視圖、輸出端橫截面與實(shí)驗(yàn)測得的輸出端口功率，體現(xiàn)??了?ＧａＮ用于實(shí)現(xiàn)可切換光子集成電路的應(yīng)用前景。??、—？?３???＾．丨．一一?—?‘?｜?了?＾??？?？?ｉｆ?ｉ??⑷?ｉ．ｌ??ＰＭＢＭ?ｔ?ｊＬＪｉ－??■４０?．２０?０?＊?？〇??Ｐｒｒ＊＞ｃ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ?（＾ｕｎ）??（ｂ）?（ｃ）??圖１．２?ＧａＮ／ＡｌＧａＮ３ｄＢ光波導(dǎo)耦合器丨１３】（ａ）俯視圖（ｂ）輸出端面（ｃ）輸出端功率??２００５年，在利用ＧａＮ制作簡單耦合器的基礎(chǔ)上，該研宄組嘗試了復(fù)雜度更??高的ＧａＮ－ＡｌＧａＮ基陣列波導(dǎo)光柵（Ａｒｒａｙｅｄ?Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ?Ｇｒａｔｉｎｇ，ＡＷＧ）器件的制作。??將ＧａＮ作為陣列波導(dǎo)光柵制作材料的優(yōu)勢在于，傳統(tǒng)Ｓｉ０２波導(dǎo)折射率的調(diào)諧通??常只能通過對每個(gè)波導(dǎo)的局部加熱來實(shí)現(xiàn)，這一過程非常緩慢，因而不適用于光??分組交換。對陣列波導(dǎo)的折射率調(diào)諧，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備傳輸函數(shù)的優(yōu)化與光開關(guān)功??能［１￣。而ＧａＮ波導(dǎo)折射率可由載流子注入過程控制，折射率變化速度在亞納秒??量級［１５］，遠(yuǎn)高于Ｓｉ０２材料，這使得利用ＧａＮ基光波導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)更高的開關(guān)響應(yīng)速??度與光分組交換成為可能。??麵ｉＷ??Ｗ?：＜■

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于硅基SU-8光波導(dǎo)的微環(huán)諧振器及光電探測器研究[D]. 金里.浙江大學(xué) 2015
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[3]聚合物光波導(dǎo)的受激輻射特性研究[D]. 張波.北京交通大學(xué) 2012
[4]基于PMMA的聚合物光開關(guān)器件研究[D]. 孫小強(qiáng).吉林大學(xué) 2010
[5]光敏性偶氮苯聚合物波導(dǎo)光柵的制備及其特性[D]. 羅艷華.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
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[7]寬帶摻Er光波導(dǎo)放大器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳海燕.電子科技大學(xué) 2004

碩士論文
[1]聚合物陣列波導(dǎo)光柵的設(shè)計(jì)與工藝實(shí)驗(yàn)[D]. 吳飛.華中科技大學(xué) 2005



本文編號：3476293