石墨烯/PDMS复合光纤微环谐振腔的热光调制及应用
发布时间：2022-05-08 20:41
随着对传输信息速率要求越来越高,小型化、集成化的光学器件是未来一个重要发展趋势。作为光通讯器件中的一个重要分支,由微纳光纤制作而成的光纤微环谐振腔（MRR）具有微小尺寸、传输损耗低、易于制作、谐振效果好等优点,吸引了众多专家学者的关注。光在微环表面可以通过倏逝波进行传播,因此微环与其他具有优异性能的材料可以相结合,是近年来研究的热点之一。石墨烯和聚二甲基硅氧烷（PDMS）都具有优异的热性质。石墨烯是一种蜂巢型结构的二维层状纳米材料,有饱和吸收特性及高稳定性。PDMS是一种具有极高热光系数的柔性薄膜,其热光系数比石英光纤高了一个数量级以上。使用石墨烯和PDMS覆盖在微环表面,不仅可以增强微环对传输光波的作用效果而且可以增添一些优异的性能。本文的实验中对其复合器件的热光调制特性进行了研究。将微环和石墨烯结合研究,我们制作了一个基于石墨烯的微环谐振腔并对其热光调制特性进行了研究,1550 nm的信号光在微环中传播,不同功率的980 nm泵浦光通过外部照射石墨烯-微环表面对信号光进行调制。当泵浦光功率从0 mW增加到700mW,谐振波长总共移动了0.65 nm,是单独测试微环输出光谱对泵浦光响...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 微环谐振器的研究现状
1.2.2 石墨烯-微纳光纤复合器件国内外研究现状
1.3 本论文主要内容
第二章 微环谐振腔和石墨烯的基本理论
2.1 微环谐振腔概述
2.1.1 微纳光纤传输理论
2.1.2 knot型谐振腔的理论研究
2.1.3 微环谐振腔的制作
2.2 石墨烯概述
2.2.1 石墨烯饱和吸收特性
2.2.2 石墨烯的折射率
2.2.3 石墨烯薄膜的制备
2.3 本章小结
第三章 石墨烯复合微环谐振腔的热光调制及在光调制器中应用
3.1 石墨烯复合微环谐振腔的热光调制概述
3.2 实验装置制作
3.3 石墨烯复合微环谐振腔热光特性的实验研究
3.4 本章小结
第四章 PDMS复合微环谐振腔的热光调制及在激光器中应用
4.1 微环谐振腔在激光器领域应用及理论概述
4.2 实验装置制作
4.3 PDMS复合微环谐振腔热光调制特性实验研究
4.3.1 自由震荡状态下激光器输出光谱的移动
4.3.2 锁模状态下激光器输出光谱的移动
4.4 本章小结
第五章 石墨烯-PDMS复合光纤微环谐振腔的热光调制及在传感器中应用
5.1 微环谐振腔在温度传感领域的概述
5.2 实验装置制作
5.2.1 温度控制器的制作
5.2.2 石墨烯-PDMS复合微环谐振腔的制作
5.3 石墨烯-PDMS复合光纤微环谐振腔热光调制的实验研究
5.4 本章小结
总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤通信技术与光纤传输系统研究[J]. 杨钰. 中国新通信. 2017(16)
[2]光纤通信技术与光纤传输系统研究[J]. 潘日旺. 信息通信. 2017(02)
[3]相干光通信链路外差接收技术研究[J]. 程德芳,徐小华,于娜. 激光杂志. 2016(02)
[4]铜互连CMP碟形缺陷及铜残留的研究[J]. 集成电路应用. 2008(06)
博士论文
[1]基于ε大范围可调材料的光调制器件的研究[D]. 杨龙志.浙江大学 2016
[2]狄拉克材料的制备、表征及应用研究[D]. 张超.山东师范大学 2016
[3]碳纳米管协同氧化铁对硅橡胶热氧稳定作用及机理研究[D]. 李洪彦.天津大学 2013
[4]高速光纤通信系统中多模式复用关键技术研究[D]. 阿比德（Abid Munir）.北京邮电大学 2012
硕士论文
[1]基于石墨烯电光调制器的结构设计和性能研究[D]. 齐洋.电子科技大学 2016
[2]石墨烯锁模掺铒光纤激光器的研究[D]. 王蕊来.哈尔滨工业大学 2015
[3]应力石墨烯在外场中的电子和光学性质[D]. 吕永平.山西大学 2015
[4]多层石墨烯系统和空心纳米球结构的光电特性研究[D]. 肖宜明.云南大学 2013
[5]超强前向纠错技术在100Gb/s WDM系统中的应用与研究[D]. 李艳子.武汉邮电科学研究院 2012
[6]LD端泵YVO4-Nd：YVO4键合晶体1.3/1.5μm激光器[D]. 尚文平.山东大学 2010
[7]熔锥型宽带保偏光纤耦合器的研究[D]. 李瑞辰.天津大学 2009
[8]光栅外腔可调谐半导体激光器系统的设计[D]. 刘增辉.吉林大学 2004
本文编号：3652340
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 微环谐振器的研究现状
1.2.2 石墨烯-微纳光纤复合器件国内外研究现状
1.3 本论文主要内容
第二章 微环谐振腔和石墨烯的基本理论
2.1 微环谐振腔概述
2.1.1 微纳光纤传输理论
2.1.2 knot型谐振腔的理论研究
2.1.3 微环谐振腔的制作
2.2 石墨烯概述
2.2.1 石墨烯饱和吸收特性
2.2.2 石墨烯的折射率
2.2.3 石墨烯薄膜的制备
2.3 本章小结
第三章 石墨烯复合微环谐振腔的热光调制及在光调制器中应用
3.1 石墨烯复合微环谐振腔的热光调制概述
3.2 实验装置制作
3.3 石墨烯复合微环谐振腔热光特性的实验研究
3.4 本章小结
第四章 PDMS复合微环谐振腔的热光调制及在激光器中应用
4.1 微环谐振腔在激光器领域应用及理论概述
4.2 实验装置制作
4.3 PDMS复合微环谐振腔热光调制特性实验研究
4.3.1 自由震荡状态下激光器输出光谱的移动
4.3.2 锁模状态下激光器输出光谱的移动
4.4 本章小结
第五章 石墨烯-PDMS复合光纤微环谐振腔的热光调制及在传感器中应用
5.1 微环谐振腔在温度传感领域的概述
5.2 实验装置制作
5.2.1 温度控制器的制作
5.2.2 石墨烯-PDMS复合微环谐振腔的制作
5.3 石墨烯-PDMS复合光纤微环谐振腔热光调制的实验研究
5.4 本章小结
总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤通信技术与光纤传输系统研究[J]. 杨钰. 中国新通信. 2017(16)
[2]光纤通信技术与光纤传输系统研究[J]. 潘日旺. 信息通信. 2017(02)
[3]相干光通信链路外差接收技术研究[J]. 程德芳,徐小华,于娜. 激光杂志. 2016(02)
[4]铜互连CMP碟形缺陷及铜残留的研究[J]. 集成电路应用. 2008(06)
博士论文
[1]基于ε大范围可调材料的光调制器件的研究[D]. 杨龙志.浙江大学 2016
[2]狄拉克材料的制备、表征及应用研究[D]. 张超.山东师范大学 2016
[3]碳纳米管协同氧化铁对硅橡胶热氧稳定作用及机理研究[D]. 李洪彦.天津大学 2013
[4]高速光纤通信系统中多模式复用关键技术研究[D]. 阿比德（Abid Munir）.北京邮电大学 2012
硕士论文
[1]基于石墨烯电光调制器的结构设计和性能研究[D]. 齐洋.电子科技大学 2016
[2]石墨烯锁模掺铒光纤激光器的研究[D]. 王蕊来.哈尔滨工业大学 2015
[3]应力石墨烯在外场中的电子和光学性质[D]. 吕永平.山西大学 2015
[4]多层石墨烯系统和空心纳米球结构的光电特性研究[D]. 肖宜明.云南大学 2013
[5]超强前向纠错技术在100Gb/s WDM系统中的应用与研究[D]. 李艳子.武汉邮电科学研究院 2012
[6]LD端泵YVO4-Nd：YVO4键合晶体1.3/1.5μm激光器[D]. 尚文平.山东大学 2010
[7]熔锥型宽带保偏光纤耦合器的研究[D]. 李瑞辰.天津大学 2009
[8]光栅外腔可调谐半导体激光器系统的设计[D]. 刘增辉.吉林大学 2004
本文编号：3652340
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