文档介绍：浙江大学琐士论文
摘要
光通术速发展,其中集成光波件是光日豫信系统中釜关重要
组成部分,而硅基二氧化硅氮氧化硅光波导器件由于其损耗小、与半导体工艺
容等优点广泛应用于光通信系统。
本文对硅基光波导进行了理论分祈和模拟设计,从光波导的理论基础和模式
分析入手,介绍了束传播法、有限差分法、有效折射率法在光波导理论计算中的
应用。应基于完美匹配层边界条件邹轰〔广角有差分束传播方法
,分析了介质光波导的表面粗糙度对波导性能的影响。在计算中采用
高效的非均匀网格法,并用,阶近似的广角时光在表面粗糙的直
导中豹传输毒警性进行了计算模拟。结果表波导的损着粗餐叁夔增
大而增大,要使损耗在以下,则波导表面粗糙度应限制在以内。
在硅基二氧化硷氮氧化硅光波导的工艺制作方面,最关键的是制作高品质
面薄膜被导。木文先作为反应气体,采等离子增强化学气相
沉积技术,不使用掺杂,在英寸单晶硅片衬底上制备了生长速率为
”一折射率在到之间连续变化的表面平整光滑的二氧化硅
簿膜。然后在积二氧化基础上,在反应气体中加入纯的适当
调整各个工艺条件,在单晶硅村底上制备了生长速率为一折射率
可在之连续变化表面平整光滑的高折射率氮氧化硅薄膜,通过棱
藕合仪、立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等测试手巍,分析了簿膜的结构
和光学特性,研究了薄膜特性《折射率、沉积壤率、均匀性和工艺参量〔基片
热温度、射频输出功率、压强、各种气体流嚣比例之搏的关系,探在不使
剧龙险气体的情况下,如何以快的生长速率获得折射率控制精确且红
外投射性能满足波导制作要求、檄观表面平整颗粒均匀的厚二氧化硅氧化
硅薄膜。两层不同折射率的二氧化硅氨氧化硅薄膜制备好后,再据设计好的
波导驾形,经过光刻,感应辍合等离子体刻匆魏等成所需要光
波导件,如本研究中心制成的等。
关键词, 光纤通信, 硅基二氧化硅氮氧镬七硅光波导有狠差分光案传播法,
等离子增强化学气相沉积
浙江大学硕士论文
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浙江大学硕士论文
第一章绪论
,光通信概述
当今社会对光通信的需求
从世纪年代以来,全球社会向信息密集的工作方式和生活方式转变,一
些基于通信网络资源的业务,例如数据查询及更新、家庭购物、视频点播、远程
教育、电子医疗、电视会议等以异乎寻常之势飞速发展。个人计算机
的存储容量及处理能力的显著增加、广泛普及、远距离接入程序和信息
数据库,使人们有了更广阔的选择范围,并为这类需求的增长增添了原动力。支
撑这些通信需求的,是通信的带宽。在今天的信息时代,带宽已经成为一种商品。
材料、器件和设备厂商生产制造和扩充带宽运营商经营和管理带宽用户购买
和使用带宽。随着技术的进步,尤其是光纤通信的出现,大大的降低了带宽这种
商品的成本,人们已经可以用非常低廉的费用使用他们购买的通信带宽,从而扩
大了市场,而市场的不断壮大又为光通信技术的发展提供了源源不断的动力。
图技术、成本、市场三者之间的互动关系
虽然由于各种原因整个光通信行业经历了近几年的严重低迷,但是网络通信
的业务量仍在急剧的增长,如图卜所示。随着信息技术的发展,从模拟方式到
占主流通信模式的数字传输方式的转变将历来孤立而又不相关的系统,如电话系
统,电视广播系统等,转变为可能共享同一网络的服务”。各类终端设备之间的
差别也开始变得模糊不清,例如任何人都可用新一代手机读电子邮件、拍照和打
电话,最终用户几乎能够在任何时间,任何地方使用各种服务。在用户访问的数
据只有一部分来自个人网或数据存储器的情况下,越来越大的数据流
必须经由基于光纤的公用网。所以市场对光通信的需求还是急剧增加的,光通信
行业经历了“冬天”后,春天将不食摇玩。
ù⒌男枨撑这些通信需求的,是通信的带宽。在今天的信息时代,带宽已经成为一种商品。材料、器譬可杼虺疑乇苊乩┏浯恚辉擞0>埘Ч芾泶恚禾;Ч郝照然由于各种原因整个光通信行业经历了近几年的严蓬低迷,但怒瓣络通蓿统,融视广播系绞等,转变为芄蚕碓乱煌绲姆瘛薄v卫嘀斩松璨头︺椎从世纪肇代以来,全球社会自信惑密集熬工作方式靼生活方式转变,一些藻予通信网络资源豹堑务,铆翔数据查询及更薪、家庭购物、视频点播、远程教育、电子医疗、电视会议卜嬉砸旌跹俺V品伤俜⒄埂8鋈思扑慊豹嚣储容量及处联能力的显著增加、ǚ浩占啊⒄阱啻战尤氤叹坏拘畔数掇霹,使入稍麓了更广阑酶法择范围,并为这类需求翡增长增添了舔动力。支莘曩使稽带