用于实现受激布里渊散射的光微盘谐振器的设计和优化

发布时间：2020-03-27 22:23

【摘要】：微盘谐振器中可传输超高Q值的回音壁模式,可用于实现低阈值激光器、高灵敏度传感器和强的光与物质相互作用等。本文针对在微盘中实现受激布里渊散射,开展相关的理论和实验研究。利用有限时域差分法分析了微盘谐振器的厚度、楔角以及圆柱和台柱形底座的结构参数对回音壁模式特性的影响,分析了这些影响的物理机制。通过对微盘中光学模式和机械模式的计算,设计了用于实现受激布里渊散射的氮化硅微盘谐振器,在微盘半径为29μm和30μm的盘中实现了光模式和声模式的频率匹配。探索了制备直径为几百微米至几毫米的带有支撑底座的二氧化硅微盘谐振器的工艺,完成了微盘的制备并对其形貌进行了显微观测。最后,设计了带有耦合总线波导的SOI片上微盘谐振器,完成了微盘的制备和透射谱线的测试。本文的研究工作在理解微盘谐振器特性、掌握微盘谐振器设计和加工方法等方面为在微盘中实现和利用受激布里渊散射提供了有益的参考。
【图文】：

第一章 绪 论，人们对光学谐振器的研究兴趣不断增加。光学谐振器具有Q集成等优点，具有广泛的应用，例如可用于实现高效滤波器[1阈值激光器[3]、信号延时器[4]、太赫兹谐振器等[5]。光学谐振、非线性光学、导波光学等多光学领域的研究热点。振器主要有三种形式，即法布里-珀罗(Fabry-Pérot, F-P)型谐振 Crystal, PC)谐振器[7]和回音壁模式(Whispering Gallery Mode壁模式是十九世纪末由英国物理学家 Lord Rayleigh 发现的，发现直径为 30 米的教堂圆顶有回音现象，对此他解释为声波沿反射，形成谐振[9]。回音壁模式微谐振器主要有微球[10]、微环芯[13]，如图 1.1 所示。其中微盘谐振器容易实现片上系统，加工尺寸，，可制作成单模腔，输出谐振谱线噪声低，因而是最常用的

制在直径范围为 3-10μm，厚度为值单模激光器。他们使用 1.3μm 和中成功实现阈值功率低于 100μW 的所宁永强等人，采用 InGaAsP 多量波长为 1.453μm 激射光谱[21]。199 的 GaInAsP-InP 微盘谐振器，在室为方便与 CMOS 工艺兼容，更多采用学研究中心 Xia 等在室温下，在 S率为 0.75mW 时，观察到微盘中各意大利微技术实验室 Ghulinyan 等 0.3μm 的单模微盘谐振器，其品质
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O437.2;TN751.2

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 尉伟;吴晓伟;付绍军;王勇;裴元吉;肖云峰;韩正甫;;Fabrication of SiO_2 microdisk optical resonator[J];Chinese Optics Letters;2007年12期

2 宁永强,武胜利,王立军,林久龄,刘云,傅德惠,刘育梅,金亿鑫;InGaAsP多量子阱微盘激光器[J];红外与毫米波学报;1998年05期

相关博士学位论文 前1条

1 董永超;回音壁模式微腔的耦合特性与封装技术研究[D];中国科学技术大学;2016年

本文编号：2603472