文档介绍：洳≥:≥、嗜硕士学位论文论文题目学科ㄒ丝皇王堂皇固笠皇王堂
摘要导器件研究的一个热点,它是实现光子集成必不可少的第一步。我们采用硅一玻本文首先结合波导的材料和结构介绍了纳米波导及器件研究进展情况:接着光通信的迅猛发展对集成光学提出了越来越高的要求,光电子的集成可以大大降低成本,提高器件性能和实现复杂的功能。但是目前各种光波导分立器件都因为体积太大而不利于集成,作为光波导器件的基体,光波导的小型化研究对于集成的重要性显得尤为突出。高折射率差,纳米尺寸波导已经成为当前平面光波璃键合和选择性腐蚀技术研制出了一种具有良好光学性能的光波导材料:玻璃体上硅材料,并在这种材料上制作了脊型波导和平板、矩形光波导,其中后两种波导尺寸达到了纳米量级。从单模、损耗、耦合等方面对波导结构进行了设计;然后对关键技术进行了分析与讨论,包括键合质量的提高、自停止腐蚀的实现;在实验制作和测试部分,对各主要工艺进行了说明,并从粗糙度、厚度均匀性、损耗等方面对测试结果展开了细致的讨论。从测量结果看,制得的玻璃体上硅波导材料能够保持较好的表层硅质量。当所用绝缘体上硅——琒牧衔;谧⒀醺衾爰际醯牟牧时,其表面均方根粗糙度为笥遥璨愫穸染刃栽%以内,而且硅膜厚度可以从几十纳米到几微米。同时它还具有以下优点:光波导的下限制层比材料的厚,在纳米波导中能更好地实现对芯区光的限制;具有高的折射率差,适合制作纳米光波导。在硅层厚⒚椎牟A迳瞎璨牧仙现谱鞯募剐凸獠ǖ嫉淖钚∷鸷闹滴痗谙嗤墓ひ仗跫轮谱鞯腟上脊型光波导的最小损耗值为痗秸咴谕考叮醪街な盗苏庵种票覆AЩ獠ǖ疾牧系目尚性。而在硅层厚牟A迳瞎璨牧仙现谱鞯奶醪ǖ嫉乃鸷闹担嘉这种制各工艺过程的另一个优点是在玻璃与锨埃梢栽诓AЩ辖ι浣鹗舻缂ǎ虾笤僭诙ゲ愎枭现谱魃系缂ǎ佣迪止韫獠ǖ嫉纳/。浙江大学硕士学位论文
下结构电极调制,提高调制效率。所以在最后设计了基于此技术的可调光衰减器、和光开光,这种结构的器件与传统结构相比,具有更小的尺寸,可调光衰减器跃度只有笥遥×庳⒐匾仓挥长。关键字:集成光学平面光波回路光波导绝缘体上硅玻璃体上硅浙江大学硕十学位论文
.籺甒,琹琣ィ產,;甒甒甅,.—,痯,.瑃疭甌甀猤:,.,.,—.,——瑃籦浙江大学硕士学位论文
.琣簍,.浙江大学硕士学位论文痗琣/.甋猻./.畐琣,.,甿’.篿琽瑂
第一章绪论引言在人类文明发展历史中,人类一直都有在应用光通信,但在相当长的时间内,都局限在自由空间的光传输。最古老的光传输系统当数中国古代三千年前造在长城上的“烽火台”,边关发生紧急情况时通过燃烟来达到信号传输的目的;信号灯和信号旗在军事和导航上也得到了普遍的应用,但这些光传输都有很大的距离和速度局限,是在人视力可见的范围内传输。从年发明电话开始,通信才开始了伟大的革命,旰笠病篎是他发明了最早的光通信器件。年激光的发明和年代低损耗光纤的发明更是大大加快了光通讯发展的步伐。光通信已经和汽车、飞机的发明一样,使世界发展产生了巨大变化,尤其是最近几年,世界范围内的电话通信和数据传输获得了长足的发展。网络通信已经是我们日常生活不可或缺的一部分,许多地方也已经实现光纤到户和综合业务数字网。年,集成光电子的概念被等提出后,引起了全世界物理学、化学和材料科学等领域科学家们的极大关注,各地科研人员都把集成光学作为最有潜力的研究方向,正是这种研究热情,使得各种集成光学器件得到了不断地发展和完善。经过三十多年的发展,集成光学已经拥有了自己的一套理论体系、实验方法和技术手段,并取得了丰硕的研究成果。作为一门光学和薄膜电子学交叉的新学科,它已在通信、军事、电力、天文、传感等应用领域中发挥着重要的作用。作为集成光电子学重要的组成部分,集成平面光路技术更是受到了极大的关注。集成平面光路技术与集成微电子技术很相似,只不过电信号载体是导线,而光信号的载体是光波导,它将若干无源光波导器件制作在同一个基片上,通过平面波导互连构成一定的功能回路,包括:光信号的结合、分离、极化、耦合、开关、调制、探测等。它是未来的光网络系统中非常实用化的技术,尤其在通信领域内,集成平面光路技术取得了巨大的成功。而光波导是微光学回路中集成光学的基体,作为平面光波导器件中的一个重要元素,它是平面光波回路里的一个最基本单元结构。光波导是大量光信号快速传输的载体,约束光波传输的媒介。高折射率的导浙汀大学顿十学位论文
主要的光波导材料与介质层界面状况关系最大。概括组成光波导的三要素:波芯层,周围环绕其它低折射率的电介质材料就组成了一个简单的光波导,形成了一个“凸”型的折射率分布。最简单的光波导是平板光波导,它由三层结构组成,是只在光传输垂直方向一维约束的一种波导,而光纤是一种特殊的圆柱型光波导,由芯层和包层组成,具有三维约束。对光波导来说,两个最重要的参数就是模式场分靠和传输损耗,