石墨烯/PDMS復(fù)合光纖微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制及應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-05-08 20:41
隨著對傳輸信息速率要求越來越高,小型化、集成化的光學器件是未來一個重要發(fā)展趨勢。作為光通訊器件中的一個重要分支,由微納光纖制作而成的光纖微環(huán)諧振腔(MRR)具有微小尺寸、傳輸損耗低、易于制作、諧振效果好等優(yōu)點,吸引了眾多專家學者的關(guān)注。光在微環(huán)表面可以通過倏逝波進行傳播,因此微環(huán)與其他具有優(yōu)異性能的材料可以相結(jié)合,是近年來研究的熱點之一。石墨烯和聚二甲基硅氧烷(PDMS)都具有優(yōu)異的熱性質(zhì)。石墨烯是一種蜂巢型結(jié)構(gòu)的二維層狀納米材料,有飽和吸收特性及高穩(wěn)定性。PDMS是一種具有極高熱光系數(shù)的柔性薄膜,其熱光系數(shù)比石英光纖高了一個數(shù)量級以上。使用石墨烯和PDMS覆蓋在微環(huán)表面,不僅可以增強微環(huán)對傳輸光波的作用效果而且可以增添一些優(yōu)異的性能。本文的實驗中對其復(fù)合器件的熱光調(diào)制特性進行了研究。將微環(huán)和石墨烯結(jié)合研究,我們制作了一個基于石墨烯的微環(huán)諧振腔并對其熱光調(diào)制特性進行了研究,1550 nm的信號光在微環(huán)中傳播,不同功率的980 nm泵浦光通過外部照射石墨烯-微環(huán)表面對信號光進行調(diào)制。當泵浦光功率從0 mW增加到700mW,諧振波長總共移動了0.65 nm,是單獨測試微環(huán)輸出光譜對泵浦光響...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微環(huán)諧振器的研究現(xiàn)狀
1.2.2 石墨烯-微納光纖復(fù)合器件國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本論文主要內(nèi)容
第二章 微環(huán)諧振腔和石墨烯的基本理論
2.1 微環(huán)諧振腔概述
2.1.1 微納光纖傳輸理論
2.1.2 knot型諧振腔的理論研究
2.1.3 微環(huán)諧振腔的制作
2.2 石墨烯概述
2.2.1 石墨烯飽和吸收特性
2.2.2 石墨烯的折射率
2.2.3 石墨烯薄膜的制備
2.3 本章小結(jié)
第三章 石墨烯復(fù)合微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制及在光調(diào)制器中應(yīng)用
3.1 石墨烯復(fù)合微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制概述
3.2 實驗裝置制作
3.3 石墨烯復(fù)合微環(huán)諧振腔熱光特性的實驗研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 PDMS復(fù)合微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制及在激光器中應(yīng)用
4.1 微環(huán)諧振腔在激光器領(lǐng)域應(yīng)用及理論概述
4.2 實驗裝置制作
4.3 PDMS復(fù)合微環(huán)諧振腔熱光調(diào)制特性實驗研究
4.3.1 自由震蕩狀態(tài)下激光器輸出光譜的移動
4.3.2 鎖模狀態(tài)下激光器輸出光譜的移動
4.4 本章小結(jié)
第五章 石墨烯-PDMS復(fù)合光纖微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制及在傳感器中應(yīng)用
5.1 微環(huán)諧振腔在溫度傳感領(lǐng)域的概述
5.2 實驗裝置制作
5.2.1 溫度控制器的制作
5.2.2 石墨烯-PDMS復(fù)合微環(huán)諧振腔的制作
5.3 石墨烯-PDMS復(fù)合光纖微環(huán)諧振腔熱光調(diào)制的實驗研究
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)研究[J]. 楊鈺. 中國新通信. 2017(16)
[2]光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)研究[J]. 潘日旺. 信息通信. 2017(02)
[3]相干光通信鏈路外差接收技術(shù)研究[J]. 程德芳,徐小華,于娜. 激光雜志. 2016(02)
[4]銅互連CMP碟形缺陷及銅殘留的研究[J]. 集成電路應(yīng)用. 2008(06)
博士論文
[1]基于ε大范圍可調(diào)材料的光調(diào)制器件的研究[D]. 楊龍志.浙江大學 2016
[2]狄拉克材料的制備、表征及應(yīng)用研究[D]. 張超.山東師范大學 2016
[3]碳納米管協(xié)同氧化鐵對硅橡膠熱氧穩(wěn)定作用及機理研究[D]. 李洪彥.天津大學 2013
[4]高速光纖通信系統(tǒng)中多模式復(fù)用關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 阿比德(Abid Munir).北京郵電大學 2012
碩士論文
[1]基于石墨烯電光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能研究[D]. 齊洋.電子科技大學 2016
[2]石墨烯鎖模摻鉺光纖激光器的研究[D]. 王蕊來.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]應(yīng)力石墨烯在外場中的電子和光學性質(zhì)[D]. 呂永平.山西大學 2015
[4]多層石墨烯系統(tǒng)和空心納米球結(jié)構(gòu)的光電特性研究[D]. 肖宜明.云南大學 2013
[5]超強前向糾錯技術(shù)在100Gb/s WDM系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[D]. 李艷子.武漢郵電科學研究院 2012
[6]LD端泵YVO4-Nd:YVO4鍵合晶體1.3/1.5μm激光器[D]. 尚文平.山東大學 2010
[7]熔錐型寬帶保偏光纖耦合器的研究[D]. 李瑞辰.天津大學 2009
[8]光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 劉增輝.吉林大學 2004
本文編號:3652340
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微環(huán)諧振器的研究現(xiàn)狀
1.2.2 石墨烯-微納光纖復(fù)合器件國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本論文主要內(nèi)容
第二章 微環(huán)諧振腔和石墨烯的基本理論
2.1 微環(huán)諧振腔概述
2.1.1 微納光纖傳輸理論
2.1.2 knot型諧振腔的理論研究
2.1.3 微環(huán)諧振腔的制作
2.2 石墨烯概述
2.2.1 石墨烯飽和吸收特性
2.2.2 石墨烯的折射率
2.2.3 石墨烯薄膜的制備
2.3 本章小結(jié)
第三章 石墨烯復(fù)合微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制及在光調(diào)制器中應(yīng)用
3.1 石墨烯復(fù)合微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制概述
3.2 實驗裝置制作
3.3 石墨烯復(fù)合微環(huán)諧振腔熱光特性的實驗研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 PDMS復(fù)合微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制及在激光器中應(yīng)用
4.1 微環(huán)諧振腔在激光器領(lǐng)域應(yīng)用及理論概述
4.2 實驗裝置制作
4.3 PDMS復(fù)合微環(huán)諧振腔熱光調(diào)制特性實驗研究
4.3.1 自由震蕩狀態(tài)下激光器輸出光譜的移動
4.3.2 鎖模狀態(tài)下激光器輸出光譜的移動
4.4 本章小結(jié)
第五章 石墨烯-PDMS復(fù)合光纖微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)制及在傳感器中應(yīng)用
5.1 微環(huán)諧振腔在溫度傳感領(lǐng)域的概述
5.2 實驗裝置制作
5.2.1 溫度控制器的制作
5.2.2 石墨烯-PDMS復(fù)合微環(huán)諧振腔的制作
5.3 石墨烯-PDMS復(fù)合光纖微環(huán)諧振腔熱光調(diào)制的實驗研究
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)研究[J]. 楊鈺. 中國新通信. 2017(16)
[2]光纖通信技術(shù)與光纖傳輸系統(tǒng)研究[J]. 潘日旺. 信息通信. 2017(02)
[3]相干光通信鏈路外差接收技術(shù)研究[J]. 程德芳,徐小華,于娜. 激光雜志. 2016(02)
[4]銅互連CMP碟形缺陷及銅殘留的研究[J]. 集成電路應(yīng)用. 2008(06)
博士論文
[1]基于ε大范圍可調(diào)材料的光調(diào)制器件的研究[D]. 楊龍志.浙江大學 2016
[2]狄拉克材料的制備、表征及應(yīng)用研究[D]. 張超.山東師范大學 2016
[3]碳納米管協(xié)同氧化鐵對硅橡膠熱氧穩(wěn)定作用及機理研究[D]. 李洪彥.天津大學 2013
[4]高速光纖通信系統(tǒng)中多模式復(fù)用關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 阿比德(Abid Munir).北京郵電大學 2012
碩士論文
[1]基于石墨烯電光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能研究[D]. 齊洋.電子科技大學 2016
[2]石墨烯鎖模摻鉺光纖激光器的研究[D]. 王蕊來.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]應(yīng)力石墨烯在外場中的電子和光學性質(zhì)[D]. 呂永平.山西大學 2015
[4]多層石墨烯系統(tǒng)和空心納米球結(jié)構(gòu)的光電特性研究[D]. 肖宜明.云南大學 2013
[5]超強前向糾錯技術(shù)在100Gb/s WDM系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[D]. 李艷子.武漢郵電科學研究院 2012
[6]LD端泵YVO4-Nd:YVO4鍵合晶體1.3/1.5μm激光器[D]. 尚文平.山東大學 2010
[7]熔錐型寬帶保偏光纖耦合器的研究[D]. 李瑞辰.天津大學 2009
[8]光柵外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 劉增輝.吉林大學 2004
本文編號:3652340
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