本文關(guān)鍵詞：聚合物可調(diào)諧微環(huán)諧振腔及其延時(shí)特性

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【摘要】：波導(dǎo)微環(huán)諧振腔具有體積小、濾波性能好、易于集成等優(yōu)點(diǎn),以它為基本結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成各種不同功能的集成光學(xué)器件,如濾波器、激光器、調(diào)制器、光開關(guān)、光延遲線和波導(dǎo)傳感器等。有機(jī)聚合物材料因其可加工性好、制備工藝簡單、熱光系數(shù)高、成本低等優(yōu)點(diǎn)在集成光學(xué)器件方面應(yīng)用非常廣泛。本論文主要研究聚合物微環(huán)諧振腔的工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備工藝、可調(diào)諧特性以及延時(shí)特性等。本文理論設(shè)計(jì)并優(yōu)化了跑道型聚合物可調(diào)諧微環(huán)諧振腔的結(jié)構(gòu)參數(shù)：在一設(shè)計(jì)倒脊形單模波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,研究了彎曲半徑、耦合間隙、耦合長度以及電極結(jié)構(gòu)等參數(shù)對器件的性能影響,通過光束傳播法分析其光譜特性,最終得到器件的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)為：內(nèi)脊高1.8μmm,芯層平板厚度1.1μm,脊高0.7μm,耦合間隙1.5μm,耦合長度300μm,彎曲半徑1500μm。在硅襯底上以ZPU-44為上下包層材料、聚砜為芯層材料,利用旋轉(zhuǎn)涂覆、光刻、反應(yīng)離子刻蝕等工藝對器件進(jìn)行了制備,并對器件進(jìn)行通光測試,測試結(jié)果表明跑道型器件在通信波段1550nm附近的自由光譜范圍(FSR)為0.15nm,3dB帶寬為0.0235nm,品質(zhì)因子達(dá)6.60×104,在0V-4V電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了0.5dB-12.95dB消光比的調(diào)諧,且諧振波長調(diào)諧一個(gè)FSR的電壓為4.75V,最大延時(shí)量為1.08ns。針對直接耦合型(直波導(dǎo)與微環(huán)直接耦合)微環(huán)諧振腔在調(diào)諧消光比時(shí)諧振波長漂移問題提出了優(yōu)化方案,并對器件進(jìn)行了理論設(shè)計(jì)、工藝制備以及通光測試,測試結(jié)果表明改進(jìn)型微環(huán)諧振腔的最大消光比較跑道型器件提高了3.15dB,且在調(diào)諧消光比時(shí)諧振波長漂移現(xiàn)象有所改善。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明器件具有良好的熱光調(diào)諧特性、較高的Q值以及良好的延時(shí)特性,且器件結(jié)構(gòu)緊湊、制備工藝簡單,在光濾波器、光調(diào)制器、光波導(dǎo)傳感器以及可調(diào)諧光延時(shí)等方面具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：聚合物波導(dǎo) 微環(huán)諧振腔 可調(diào)諧 延時(shí)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN629.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 引言8-9
• 1.2 微環(huán)諧振腔的研究9-15
• 1.2.1 微環(huán)諧振腔的結(jié)構(gòu)研究9-12
• 1.2.2 微環(huán)諧振腔的功能研究12-13
• 1.2.3 制備微環(huán)諧振腔的材料13-15
• 1.3 可調(diào)諧微環(huán)諧振腔研究15-16
• 1.4 本論文主要工作16-17
• 第二章 聚合物可調(diào)諧微環(huán)諧振腔的理論研究17-26
• 2.1 微環(huán)諧振腔的基本原理17-19
• 2.2 微環(huán)諧振腔的主要參數(shù)19-21
• 2.3 微環(huán)諧振腔的熱光調(diào)諧特性21-22
• 2.4 微環(huán)諧振腔的延時(shí)理論22-26
• 2.4.1 群延時(shí)特性22-24
• 2.4.2 群延時(shí)測量24-25
• 2.4.3 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀25-26
• 第三章 聚合物可調(diào)諧微環(huán)諧振腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-34
• 3.1 波導(dǎo)設(shè)計(jì)26-28
• 3.2 器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-33
• 3.2.1 彎曲半徑設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.2 耦合間距和耦合長度設(shè)計(jì)30-31
• 3.2.3 電極設(shè)計(jì)31-33
• 3.3 掩膜版設(shè)計(jì)33-34
• 第四章 聚合物可調(diào)諧微環(huán)諧振腔的制備與測試34-46
• 4.1 制備工藝和材料34-35
• 4.1.1 制備工藝34
• 4.1.2 材料選擇34-35
• 4.2 實(shí)驗(yàn)流程35-39
• 4.3 聚合物可調(diào)諧微環(huán)諧振腔的測試39-46
• 4.3.1 光譜特性與可調(diào)諧特性測試39-42
• 4.3.2 延時(shí)特性測試42-44
• 4.3.3 存在問題與優(yōu)化方案44-46
• 第五章 結(jié)論與展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-52
• 已發(fā)表的文章52-53
• 致謝53

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1131321