绝缘体上硅波导反射模式古斯-汉欣效应的热光开关

发布时间：2023-03-25 00:29

　　现代光纤通信和计算机数据通信对硅基光子集成器件的需求越来越强烈,尤其是建立在硅基光波导平面光波电路(Planar Lightwave Circuit,PLC)技术的光器件。目前,波分复用器件、光分束器件和光耦合器件等都已在工业上广泛应用,所以对另一个更关键的核心器件:光开关、光开关阵列及矩阵光开关的需求也更加迫切。在绝缘体上硅(Silicon-on-Insulator,SOI)波导平台上,本文采用光波导转角镜(Waveguide Corner Mirror,WCM)结构实现反射导模的有效古斯-汉欣(Goos-H?nchen)空间位移,进而与热光(Thermo-Optic,TO)折射率调制(Refractive Index Modulation,RIM)有效结合实现光波导数字式热光开关功能。在对此热光开关器件的研究中,通过建立理论模型以及光场仿真专业软件-有限时域差分(Finite Difference Time-Domain,FDTD)对数字开关的功能进行了系统的仿真。在给定入射角的情况下优化了古斯-汉欣空间位移,使反射光束的输出位置在TO-RIM作用下达到了有效跃迁。结果表明,利用单...

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光开关的研究现状
        1.2.1 国内发展现状
        1.2.2 国外发展现状
        1.2.3 国内外研究现状对比分析
    1.3 绝缘体上硅波导的优势及发展现状
    1.4 古斯-汉欣效应研究进展
    1.5 本论文主要研究内容
第2章 SOI-WCM型数字式热光开关理论基础
    2.1 建立SOI脊型波导转角镜(WCM)理论模型
    2.2 GH空间位移和角度位移量子化特性研究分析
    2.3 SOI-WCM型数字式热光开关概念及原理
    2.4 本章小结
第3章 SOI-WCM型数字式热光开关的仿真研究
    3.1 数值模拟GH位移
    3.2 对器件光学性能的系统性模拟
    3.3 本章小结
第4章 SOI-WCM型数字式热光开关的设计、制备及测试
    4.1 SOI-WCM型数字式热光开关的设计及制备
    4.2 SOI-WCM型数字式热光开关的实验测试
        4.2.1 芯片样品预处理
        4.2.2 WCM型热光开关实验测试
    4.3 波导损耗来源及改进研究分析
    4.4 与其他类型热光开关对比
    4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3770162