GaN/光敏聚合物复合波导特性研究
发布时间：2021-11-04 19:04
随着人们对光通信系统中信息加载容量和传输速度要求的提高,集成光子电路相对于传统分立光学元件,逐渐显现出其高性能、低成本、结构紧凑的特点。以GaN为代表的宽带隙半导体凭借其优良的光电特性,成为集成光子电路中最具研究价值和发展潜力的基础材料。本论文正是基于GaN波导的优点,结合具有光敏特性的掺偶氮苯聚合物,设计并仿真分析了适用于波分复用系统的光波导器件和掺铒GaN波导光放大器。本文首先综述对比了 GaN与其他光集成工艺中常用材料的优缺点,总结了国内外研究团队在GaN光波导器件方面的研究进展,以及近年来在GaN与聚合物材料复合结构方面的研究成果。接下来建立了 GaN脊形光波导的理论分析模型,采用有效折射率法给出不同偏振波导模式满足的特征方程。在理论模型的基础上,通过计算设计了合理的波导结构。进一步地,利用偶氮苯分子在光照条件下的顺反异构,设计了 GaN/光敏聚合物复合结构光波导器件。针对应用于光通信窗口的无源光波导器件,设计分析了 GaN定向耦合器、GaN/掺偶氮苯光敏聚合物复合周期结构定向耦合器以及中心波长1550nm的阵列波导波分复用器等无源光波导器件。针对同样波长下的有源光波导器件,通...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
思科全球云指数数据容量预测[6j
??图１．２中为该耦合器的俯视图、输出端横截面与实验测得的输出端口功率，体现??了?ＧａＮ用于实现可切换光子集成电路的应用前景。??、—？?３???＾．丨．一一?—?‘?｜?了?＾??？?？?ｉｆ?ｉ??⑷?ｉ．ｌ??ＰＭＢＭ?ｔ?ｊＬＪｉ－??■４０?．２０?０?＊?？〇??Ｐｒｒ＊＞ｃ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ?（＾ｕｎ）??（ｂ）?（ｃ）??图１．２?ＧａＮ／ＡｌＧａＮ３ｄＢ光波导耦合器丨１３】（ａ）俯视图（ｂ）输出端面（ｃ）输出端功率??２００５年，在利用ＧａＮ制作简单耦合器的基础上，该研宄组尝试了复杂度更??高的ＧａＮ－ＡｌＧａＮ基阵列波导光栅（Ａｒｒａｙｅｄ?Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ?Ｇｒａｔｉｎｇ，ＡＷＧ）器件的制作。??将ＧａＮ作为阵列波导光栅制作材料的优势在于，传统Ｓｉ０２波导折射率的调谐通??常只能通过对每个波导的局部加热来实现，这一过程非常缓慢，因而不适用于光??分组交换。对阵列波导的折射率调谐，可以实现设备传输函数的优化与光开关功??能［１￣。而ＧａＮ波导折射率可由载流子注入过程控制，折射率变化速度在亚纳秒??量级［１５］，远高于Ｓｉ０２材料，这使得利用ＧａＮ基光波导来实现更高的开关响应速??度与光分组交换成为可能。??麵ｉＷ??Ｗ?：＜■
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【参考文献】：
期刊论文
[1]支撑光网络发展的硅基光电子技术研究[J]. 余金中. 物理. 2003(12)
[2]掺铒光波导放大器的速率方程分析[J]. 陈海燕,刘永智,官周国,黄小莉,张少先. 光学学报. 2002(02)
[3]光波导光束传输法数值分析新进展[J]. 李安英,杨亚培. 激光技术. 2000(04)
[4]多量子阱波导场的等效折射率近似分析[J]. 张思炯,佘守宪,马永红. 量子电子学报. 1999(05)
博士论文
[1]基于硅基SU-8光波导的微环谐振器及光电探测器研究[D]. 金里.浙江大学 2015
[2]功能聚合物光纤器件研究[D]. 邱薇薇.中国科学技术大学 2013
[3]聚合物光波导的受激辐射特性研究[D]. 张波.北京交通大学 2012
[4]基于PMMA的聚合物光开关器件研究[D]. 孙小强.吉林大学 2010
[5]光敏性偶氮苯聚合物波导光栅的制备及其特性[D]. 罗艳华.中国科学技术大学 2009
[6]陈列波导光栅的理论建模与优化设计及其实验研究[D]. 戴道锌.浙江大学 2005
[7]宽带掺Er光波导放大器关键技术研究[D]. 陈海燕.电子科技大学 2004
硕士论文
[1]聚合物阵列波导光栅的设计与工艺实验[D]. 吴飞.华中科技大学 2005
本文编号：3476293
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
思科全球云指数数据容量预测[6j
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【参考文献】：
期刊论文
[1]支撑光网络发展的硅基光电子技术研究[J]. 余金中. 物理. 2003(12)
[2]掺铒光波导放大器的速率方程分析[J]. 陈海燕,刘永智,官周国,黄小莉,张少先. 光学学报. 2002(02)
[3]光波导光束传输法数值分析新进展[J]. 李安英,杨亚培. 激光技术. 2000(04)
[4]多量子阱波导场的等效折射率近似分析[J]. 张思炯,佘守宪,马永红. 量子电子学报. 1999(05)
博士论文
[1]基于硅基SU-8光波导的微环谐振器及光电探测器研究[D]. 金里.浙江大学 2015
[2]功能聚合物光纤器件研究[D]. 邱薇薇.中国科学技术大学 2013
[3]聚合物光波导的受激辐射特性研究[D]. 张波.北京交通大学 2012
[4]基于PMMA的聚合物光开关器件研究[D]. 孙小强.吉林大学 2010
[5]光敏性偶氮苯聚合物波导光栅的制备及其特性[D]. 罗艳华.中国科学技术大学 2009
[6]陈列波导光栅的理论建模与优化设计及其实验研究[D]. 戴道锌.浙江大学 2005
[7]宽带掺Er光波导放大器关键技术研究[D]. 陈海燕.电子科技大学 2004
硕士论文
[1]聚合物阵列波导光栅的设计与工艺实验[D]. 吴飞.华中科技大学 2005
本文编号：3476293
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