硅基多模波导光栅滤波器的研究
发布时间：2021-08-08 03:10
光栅作为光学中重要的器件之一,在激光器、波分复用（Wavelength-Division Multiplexing,WDM）、传感和色散补偿等领域获得了广泛的应用。随着硅基集成光子学的快速发展,学者们对布拉格波导光栅进行了深入的研究,其已经成为了硅基集成光子学中重要的器件之一。这是因为基于SOI（Silicon-on-insulator,SOI）的光栅制作工艺简单,与CMOS工艺兼容、便于大规模生产、工艺简单、成本较低。同时高折射率差的SOI也使得硅基波导光栅的结构更加紧凑。硅基多模波导光栅作为波导光栅器件的一种,具有容差大、复用方便等优势,能够实现不同模式之间的转换,近期受到了人们越来越广泛的关注。因此,进一步研究硅基多模波导光栅,设计新型多模波导光栅功能性器件是非常有意义的课题。本博士学位论文研究目的是设计基于多模波导光栅的新型滤波器,主要创新和工作在于:1、基于非对称多模波导光栅和非对称渐变定向耦合器的结构,提出并研制了一种新型低插损的带通带阻型光栅滤波器,解决了布拉格波导光栅滤波器反射信号不利于光源稳定性的问题,实验测得下载端的插损仅为0.6dB,并以此结构设计了片上的上下路型...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
几种代表型的高速硅光调制器[39][47][49][50],
方面的成本优势，学者们开始寻求锗硅探测器的研究。直到近年来晶格失配材料??的发展，２００４年，锗硅探测器首次研制成功，锗硅探测器才迎来了突破性发展［５１］。??高速和高响应度的锗硅光电探测器先后被报道［５２］－［５５］，如图１．４⑻所示，到２０１３??年，高于４０Ｇｂｐｓ的锗硅探测器已经在实验中实现了?［５６］，如图１．４（ｂ）所示，锗硅??探测器的优势逐渐显现。??（ａ）?？??：事??，：，＇?’丨丨、＇：＾：“。？?：＇??Ｓｉ?ｒｅｅｄ??图１．４几种代表性锗硅探测器结构及实验图［５５］［５６］。??１．２．４．无源光器件??在光传输网络中，不仅有光信号的产生与处理，还涉及到光信号的传输，这??主要是通过无源光器件来实现的。目前主要的无源光器件主要有连接器、滤波器、??分路器、复用器、光开关等。在集成光学系统中起着光学链接、光功率的分配、??波分、模式复用、信道切换以及衰减等功能。由此可见，无源光器件在集成光波??导的系统中也发挥着至关重要的作用。目前用于实现这些功能的器件主要有??ＡＷＧ［５７］［５８］、波导光栅［５９］、马赫泽德干涉仪［６０］、微环谐振腔［６１］等结构。图??１．５（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）分别为基于以上四种结构的
２０１０年，Ｉｎｔｅｌ推出了速率达到５０Ｇｂ／ｓ的硅基光模块。单路２５?Ｇｂｐｓ的光电混合??集成模块和３０?Ｔｂｐｓ／ｃｍ２的数据传输通过Ｂｏｎｄｉｎｇ技术集成一体的光电芯片实现??的也于２０１２年先后被推出［６２］。各种硅基光电混合集成的模块示意图见图１．６。??并且，在２０１８年的ＯＦＣ会议上多个企业展示了?４００?Ｇ的光收发模块。Ｉｎｔｅｌ公司??展示的基于硅光的１００Ｇ和４００Ｇ产品获得了很大的关注。可见，集成硅基光芯??片获得飞速发展，也取得了不菲的成绩，其应用前景以及潜在的价值吸引着众多??的国内外学者和机构争相对硅基集成光子学展开研究，这也推动着硅基集成光子??学的飞速发展。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粗时分复用技术的光纤光栅传感系统研究[J]. 王玉宝,刘亚冲. 光学技术. 2016(05)
[2]Analysis of fabrication results for 17×17 polymer arrayed waveguide grating multiplexers with flat spectral responses[J]. 秦政坤,于跃,宋佳,张会萍,王国峰,孙永欣,汪玉海. Journal of Semiconductors. 2013(09)
[3]基于波分复用的光纤多防区周界传感系统[J]. 董小鹏,郑俊达. 中国激光. 2012(09)
[4]三轴光纤陀螺的分时复用闭环控制技术[J]. 王维强,刘军,鲁军. 红外与激光工程. 2011(11)
[5]折射率调制深度误差对切趾啁啾光纤光栅特性的影响[J]. 杨林,段开椋,罗时荣,赵卫. 强激光与粒子束. 2011(02)
博士论文
[1]基于波导光栅的硅基集成光器件研究[D]. 邱晖晔.浙江大学 2014
本文编号：3329096
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
几种代表型的高速硅光调制器[39][47][49][50],
方面的成本优势，学者们开始寻求锗硅探测器的研究。直到近年来晶格失配材料??的发展，２００４年，锗硅探测器首次研制成功，锗硅探测器才迎来了突破性发展［５１］。??高速和高响应度的锗硅光电探测器先后被报道［５２］－［５５］，如图１．４⑻所示，到２０１３??年，高于４０Ｇｂｐｓ的锗硅探测器已经在实验中实现了?［５６］，如图１．４（ｂ）所示，锗硅??探测器的优势逐渐显现。??（ａ）?？??：事??，：，＇?’丨丨、＇：＾：“。？?：＇??Ｓｉ?ｒｅｅｄ??图１．４几种代表性锗硅探测器结构及实验图［５５］［５６］。??１．２．４．无源光器件??在光传输网络中，不仅有光信号的产生与处理，还涉及到光信号的传输，这??主要是通过无源光器件来实现的。目前主要的无源光器件主要有连接器、滤波器、??分路器、复用器、光开关等。在集成光学系统中起着光学链接、光功率的分配、??波分、模式复用、信道切换以及衰减等功能。由此可见，无源光器件在集成光波??导的系统中也发挥着至关重要的作用。目前用于实现这些功能的器件主要有??ＡＷＧ［５７］［５８］、波导光栅［５９］、马赫泽德干涉仪［６０］、微环谐振腔［６１］等结构。图??１．５（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）分别为基于以上四种结构的
２０１０年，Ｉｎｔｅｌ推出了速率达到５０Ｇｂ／ｓ的硅基光模块。单路２５?Ｇｂｐｓ的光电混合??集成模块和３０?Ｔｂｐｓ／ｃｍ２的数据传输通过Ｂｏｎｄｉｎｇ技术集成一体的光电芯片实现??的也于２０１２年先后被推出［６２］。各种硅基光电混合集成的模块示意图见图１．６。??并且，在２０１８年的ＯＦＣ会议上多个企业展示了?４００?Ｇ的光收发模块。Ｉｎｔｅｌ公司??展示的基于硅光的１００Ｇ和４００Ｇ产品获得了很大的关注。可见，集成硅基光芯??片获得飞速发展，也取得了不菲的成绩，其应用前景以及潜在的价值吸引着众多??的国内外学者和机构争相对硅基集成光子学展开研究，这也推动着硅基集成光子??学的飞速发展。??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粗时分复用技术的光纤光栅传感系统研究[J]. 王玉宝,刘亚冲. 光学技术. 2016(05)
[2]Analysis of fabrication results for 17×17 polymer arrayed waveguide grating multiplexers with flat spectral responses[J]. 秦政坤,于跃,宋佳,张会萍,王国峰,孙永欣,汪玉海. Journal of Semiconductors. 2013(09)
[3]基于波分复用的光纤多防区周界传感系统[J]. 董小鹏,郑俊达. 中国激光. 2012(09)
[4]三轴光纤陀螺的分时复用闭环控制技术[J]. 王维强,刘军,鲁军. 红外与激光工程. 2011(11)
[5]折射率调制深度误差对切趾啁啾光纤光栅特性的影响[J]. 杨林,段开椋,罗时荣,赵卫. 强激光与粒子束. 2011(02)
博士论文
[1]基于波导光栅的硅基集成光器件研究[D]. 邱晖晔.浙江大学 2014
本文编号：3329096
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3329096.html
