在過去約70多年的信息化進程中,以硅材料為基礎的集成電路技術通過不斷提高集成度為科學技術的進步做出了巨大的貢獻,以不同材料為平臺的集成光學技術努力使器件小型化,催生了納米光子器件。在光電融合,統一發(fā)展的過程中,在硅材料平臺上進行微納光電子集成,有望實現超大容量,超高速率,低能耗,低串擾的信息傳輸。為了進一步提高硅基光電子器件性能,本論文在逆向設計的思想下,就新型的光電子器件展開了研究。主要的研究內容和成果如下:（1）設計了一種可作為光混沌源的新型硅基微腔光機械系統。所提出的二維光機械腔是通過將納米機械雙梁諧振器引入到寬度調制的線缺陷光子晶體腔中而形成的。該系統能夠實現強光機耦合,具有超小的有效質量及超高的光學品質因數。在有效運動質量小至11.3fg且模擬光學品質因數為5.97×10⁷的情況下,實現了光機耦合速率g₀/2π=458kHz。（2）提出了一種基于逆向設計的可調四通道波分復用器。在絕緣體上硅平臺上,采用了先進的目標優(yōu)先的逆向設計算法,在通道間隔60nm且器件尺寸僅為20.16μm²的情況下,實現了大約70%的傳輸...

【文章來源】： 西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：68 頁

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 硅基光電子學
    1.2 逆向設計的基本思想
    1.3 論文的結構安排
第二章 硅基光微腔混沌源
    2.1 研究背景
    2.2 硅基微腔光機械基本原理
        2.2.1 光子晶體微腔
        2.2.2 機械諧振器
        2.2.3 光機械耦合原理
    2.3 一種新型微腔光機械混沌源
        2.3.1 混沌理論
        2.3.2 光子晶體腔光機械系統的設計
        2.3.3 光機械耦合
第三章 可調四通道波分復用器
    3.1 研究背景
    3.2 多模干涉耦合器的原理
        3.2.1 自鏡像效應
        3.2.2 多模干涉耦合器的性能指標
    3.3 基于逆向設計的可調四通道波分復用器
        3.3.1 逆向設計算法的原理
        3.3.2 器件的設計及仿真
        3.3.3 結果的分析及討論
第四章 基于表面等離激元的波分復用器
    4.1 研究背景
    4.2 表面等離激元SPPs的原理
        4.2.1 金屬的Drude模型
        4.2.2 表面等離激元的色散關系
        4.2.3 表面等離激元的激發(fā)方式
    4.3 基于DBS算法的SPPs波分復用器
        4.3.1 DBS算法原理
        4.3.2 器件的設計與仿真
        4.3.3 結果的分析與討論
第五章 基于表面等離激元的結構性彩色濾波器
    5.1 研究背景
    5.2 CIE顏色空間
    5.3 等離激元彩色濾波器
第六章 總結與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文
攻讀碩士期間參與的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ultra-compact broadband polarization beam splitter with strong expansibility [J]. JIE HUANG,JUNBO YANG,DINGBO CHEN,XIN HE,YUNXIN HAN,JINGJING ZHANG,ZHAOJIAN ZHANG.  Photonics Research. 2018(06)
[2]硅基微納光電子系統中光源的研究現狀及發(fā)展趨勢 [J]. 周治平,王興軍,馮俊波,王冰.  激光與光電子學進展. 2009(10)
[3]光子晶體器件進展 [J]. 侯金,郜定山,周治平.  光學技術. 2009(01)
[4]硅基集成光電子器件的新進展 [J]. 周治平,郜定山,汪毅,陳金林,馮俊波.  激光與光電子學進展. 2007(02)



本文編號：3537308