光子作為一種新的信息載體,被越來越多的人所關注,與傳統(tǒng)的電通信相比,光通信擁有更快的傳輸速率和更大的通信帶寬。硅基集成光學具有尺寸小、低成本、高帶寬、高速和高抗干擾等優(yōu)點,現(xiàn)在已成為人們在信息領域研究的熱門。光學時域微分器由于在信號處理等領域有諸多優(yōu)點和重要應用,受到了研究人員的高度重視。本文主要研究了基于絕緣襯底上的硅(Silicon On Insulator,SOI)的馬赫-曾德爾干涉儀(Mach-ZehnderInterferometer,MZI)耦合微環(huán)結構的集成光子器件,主要研究了以下內容:1)分析了光場微分器的工作原理,介紹了光學微分器的三個關鍵性能評判指標,工作帶寬、處理誤差和能量效率。簡單介紹了基于微環(huán)方案的光學時域微分器,進一步提出了一種基于MZI耦合微環(huán)結構(MZI-MRR)的光學微分器,仿真證明調節(jié)MZI結構上下兩臂的相位差可以達到了改變器件耦合狀態(tài)的目的,從而實現(xiàn)可調分數(shù)階微分。2)介紹了 MZI-MRR器件的結構參數(shù)和工藝制作流程,利用熱光效應去改變MZI上臂波導的折射率,達到改變MZI結構上下兩臂的相位差的目的。MZI-MRR在臨界耦合時的3dB帶寬約為0....

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１全光信號處理鏈路框圖??通過全光信號處理技術，不使用電學元件，在光域直接完成信號處理，將打??

自２１世紀以來，由于計算機技術，微電子技術和通信技術的快速發(fā)展，人??們逐漸步入信息時代，當代社會對信息的需求達到前所未有的高度。隨著密集波??分復用技術（Ｄｅｎｓｅ?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?Ｄｉｖｉｓｉｏｎ?Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ，?ＤＷＤＭ）和空分復用技術??（Ｓｐａｃｅ?Ｄｉｖｉ....

圖２－１?（ａ）ｌ階、１．５階和２階理想光場微分器幅度譜和（ｂ湘位譜??

ｙ＼ｉＬ?．?＾Ｊｉ＼＾??時間?時間??圖２－２?（ａ）輸入高斯脈沖，（ｂ）理想１階微分結果，（ｃ）理想１．５階微分結果和（ｄ）理想２階微分結果??輸入光信號通過理想光學微分器件后，中心頻率處的能量被完全抑制，且產??生了相應的相位跳變，因此微分器可以認為是一個在波長（〇０處振....

圖２－２?（ａ）輸入高斯脈沖，（ｂ）理想１階微分結果，（ｃ）理想１．５階微分結果和（ｄ）理想２階微分結果??輸入光信號通過理想光學微分器件后，中心頻率處的能量被完全抑制，且產??生了相應的相位跳變，因此微分器可以認為是一個在波長（〇０處振幅響應為??

?頻率?１?＜〇〇?頻率??圖２－１?（ａ）ｌ階、１．５階和２階理想光場微分器幅度譜和（ｂ湘位譜??１１??時間?時間??光強１（ｃ）?Ａ?光強?＇?⑶?Ａ??ｙ＼ｉＬ?．?＾Ｊｉ＼＾??時間?時間??圖２－２?（ａ）輸入高斯脈沖，（ｂ）理想１階微分結果，（ｃ）理想１．５階微分結....

圖２－３微環(huán)諧振腔傳輸矩陣模型??互，一，

早在１９６９年，Ｍａｒｃａｔｉｌｉ就提出了微環(huán)諧振腔這一概念，憑借其優(yōu)異的光學特??性，微環(huán)諧振腔現(xiàn)己成為國際上的研究熱點［７８］。微環(huán)諧振腔指的是具有微米量級??直徑、能夠產生光學諧振的環(huán)形器件，如圖２－３所示。??Ｖ７??Ｅｉｎ?Ｅｏｕｔ??圖２－３微環(huán)諧振腔傳輸矩陣模型??....

本文編號：3994287