本文關鍵詞：基于絕緣體上硅的一種改進的Mach-Zehnder聲光調(diào)制器　出處：《物理學報》2016年01期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：傳統(tǒng)的基于絕緣體上硅的Mach-Zehnder(MZ)聲光調(diào)制器中,叉指換能器位于兩臂的同一側.為實現(xiàn)高的調(diào)制效率,聲表面波的波峰和波谷分別調(diào)制MZ干涉儀的兩臂,這要求控制MZ干涉儀兩臂之間的距離為奇數(shù)倍聲波半波長.但實際上由于傳播過程中襯底材料的變化,聲波波長會變大,這會導致兩臂的間距難以準確設置.另一方面,聲波在傳播過程中經(jīng)過MZ干涉儀的一臂后會發(fā)生衰減,降低了對另一臂的調(diào)制效果,影響了整體的調(diào)制效率.本文針對這些問題給出了一種解決方案,把叉指換能器放在MZ波導兩臂之間,確保MZ干涉儀兩臂到叉指電極中心距離相等.采用有限元法,首先對新提出的結構進行分析,然后通過聲光互作用原理得到了材料的折射率變化;進而研究了波導類型、波導寬度、氧化鋅厚度及叉指對數(shù)等因素對聲光調(diào)制效率的影響,并對聲光調(diào)制器的結構參數(shù)進行了優(yōu)化以提高其性能.基于COMSOL Multiphysics的仿真結果表明,當條波導寬度為6μm,氧化鋅只覆蓋有叉指電極的部分且厚度為2.2μm,控制叉指電極數(shù)目為50對時,波導有效折射率變化在驅(qū)動電壓為1 V時可以達到4.08×10~(-4),比傳統(tǒng)結構提高了12%.
[Abstract]:Silicon on insulator based on traditional Mach-Zehnder (MZ) acousto-optic modulator, interdigital transducer located in the same side arms. To achieve high modulation efficiency, surface acoustic wave peaks and troughs are modulated MZ interferometer arms, the control requirements of MZ between the two arms of the interferometer distance is half wavelength. But sound odd times in fact, due to changes in substrate material in the propagation process, the acoustic wavelength becomes larger, which leads to the difficult to accurately set the distance between two arms. On the other hand, will decay in the process of sound propagation through the MZ interferometer arm, reduces the modulation effect on the other hand, the effect of modulation efficiency. In this paper these problems are given a solution, the interdigital transducer placed between MZ waveguide arms, ensure that the MZ interferometer arms to the interdigital electrode distance equal to center. By using the finite element method, firstly the structure of a new Through the analysis, then the acousto-optic interaction principle to obtain the refractive index change; then study the waveguide type, waveguide width, thickness and Zinc Oxide interdigital affecttheir and other factors on the acousto-optic modulation efficiency, and the structure parameters of the acousto-optic modulator is optimized to improve its performance. The simulation results show that the COMSOL Multiphysics based on when the waveguide width is 6 m, Zinc Oxide only covered with interdigital electrode parts and the thickness is 2.2 m, control of the interdigital electrode number of 50 pairs of effective refractive index changes in the 1 V driving voltage can reach 4.08 * 10~ (-4), 12%. higher than the traditional structure
【作者單位】： 浙江大學信息與電子工程學院集成光電子實驗室;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(批準號:2013CB632105) 國家自然科學基金(批準號:61177055,61307074) 浙江省杰出青年科學基金(批準號:LR15F050002) 中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助的課題~~
【分類號】：TN761
【正文快照】： 頻率高,光束與聲波以一定角度斜入射,此時聲光1引言晶體相當于一個“立體光柵”,這種情況稱之為布拉格衍射[12],而拉曼-奈斯衍射[13-15]主要應用于聲基于絕緣體上硅(SOI)材料的硅基集成光子學光作用長度短、聲波頻率低的器件中,布拉格型聲是近年來的研究熱點[1-3],相較于基于

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本文編號：1341018