發(fā)布時(shí)間：2020-04-05 23:45

【摘要】：硅基光子學(xué)在集成光通信、光傳感和光互連中扮演著極其重要的角色,是目前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。光柵是硅基光子學(xué)中的重要器件,可以被應(yīng)用在波分復(fù)用器、偏振分離器、模式分離器和分光器等各種器件中。布拉格光柵是光柵中的一種,以其不受FSR限制且呈矩形狀的光譜特點(diǎn),常用在各種濾波器中,但布拉格光柵常受到旁瓣的影響且具有較大的帶寬,不易于應(yīng)用在密集波分復(fù)用系統(tǒng)中。本文基于布拉格硅基波導(dǎo)光柵提出了一種面向密集波分復(fù)用系統(tǒng)的多通道可調(diào)諧解復(fù)用器,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證,主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和工作包括以下幾個(gè)方面:1、針對(duì)均勻布拉格光柵具有嚴(yán)重旁瓣的問(wèn)題,在實(shí)驗(yàn)室原有研究的基礎(chǔ)上,采用相位切趾方法設(shè)計(jì)了一種濾波器。該方法基于光柵輔助型耦合器,保持兩段波導(dǎo)上光柵齒的深度恒定,通過(guò)調(diào)節(jié)光柵齒的相對(duì)位置實(shí)現(xiàn)對(duì)旁瓣的抑制。首先從理論上分析了該切趾方法的實(shí)現(xiàn)原理,接著基于該方法在不同切趾系數(shù)下對(duì)比均勻布拉格光柵進(jìn)行仿真,最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證測(cè)得旁瓣抑制比大于20dB,實(shí)現(xiàn)了對(duì)旁瓣的有效抑制。2、針對(duì)光柵濾波器帶寬較大的問(wèn)題,本論文采用了一種光柵級(jí)聯(lián)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)帶寬的控制。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析光柵齒深度、光柵間距和光柵長(zhǎng)度對(duì)于帶寬和插入損耗的影響,測(cè)得20dB帶寬約為0.8nm,插入損耗約為2.6dB。3、本論文還提出了 一種面向密集波分復(fù)用系統(tǒng)的多通道可調(diào)諧解復(fù)用器。每個(gè)通道都采用級(jí)聯(lián)方法減小帶寬,采用切趾方法抑制旁瓣,并采用熱調(diào)諧方法調(diào)整每個(gè)通道的中心波長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得每個(gè)通道的3dB帶寬約為0.4nm,20dB帶寬約為0.9nm,相鄰?fù)ǖ栏綦x度大于20dB,中心波長(zhǎng)移動(dòng)范圍最大為25nm。該解復(fù)用器適用于200GHz的DWDM系統(tǒng),并有應(yīng)用在100GHz和400GHz等的DWDM系統(tǒng)中的潛力。
【圖文】：

要通過(guò)以下幾種方法避免了硅基材料的固有限制：（１）摻雜稀土離子如Ｎｄ３＋、逡逑Ｅｒ１＋、Ｙｂ３＋、Ｔｍ３＋和Ｈｏ３＋等［１３］－［１５］。日本理化研究所、韓國(guó)Ｓｈｍ課題組以及其逡逑他國(guó)家的課楲小組等先后基于摻雜Ｅｒ３—實(shí)現(xiàn)了硅基材料的受激發(fā)射。如圖１．１（ａ）逡逑所示，利用熱氧化方法制作的環(huán)形諧振腔，實(shí)現(xiàn)受激發(fā)射，Ｑ值高達(dá)３．４Ｘ１０７。逡逑（２）利用拉曼散射原理�；诠璨牧陷^大的拉曼放大系數(shù)，實(shí)現(xiàn)硅基拉曼激光逡逑器。利用該原理，Ｉｎｔｅｌ公司研制出了硅基拉曼激光器［１６］［１７］。（３）利用異質(zhì)結(jié)逡逑構(gòu)實(shí)現(xiàn)混合型激光器［１８］［１９］�；旌闲图す馄骷磳ⅲ桑桑桑肿宀牧吓c硅基材料有機(jī)地逡逑結(jié)合在一起，充分利用不同材料的優(yōu)勢(shì)。逡逑“邐邐邐％—邐ＴＩ邋…ＰＣ—逡逑？Ｈ邋Ｖ邐＾邋－邋ＡＪＧａｌｎＡ．邋ＭＯＷ邋＜Ｓ逡逑ｔ邋？邋－邐’邐＾邋＾邐■． 丨，■：二—－＼邋３０－ＡｉＧ＾ｉｎＡｓ逡逑ｉ．邋Ｅｇａ逡逑ｆ邋’。．邋ｍｍｍｍ邋Ｓ邐丨ｓｌ逡逑Ｉ，｜ｍ邋＆邋４—８０１邐，逡逑ｚ邐／＊邐＼邐叫邐ｓ

要通過(guò)以下幾種方法避免了硅基材料的固有限制：（１）摻雜稀土離子如Ｎｄ３＋、逡逑Ｅｒ１＋、Ｙｂ３＋、Ｔｍ３＋和Ｈｏ３＋等［１３］－［１５］。日本理化研究所、韓國(guó)Ｓｈｍ課題組以及其逡逑他國(guó)家的課楲小組等先后基于摻雜Ｅｒ３—實(shí)現(xiàn)了硅基材料的受激發(fā)射。如圖１．１（ａ）逡逑所示，，利用熱氧化方法制作的環(huán)形諧振腔，實(shí)現(xiàn)受激發(fā)射，Ｑ值高達(dá)３．４Ｘ１０７。逡逑（２）利用拉曼散射原理�；诠璨牧陷^大的拉曼放大系數(shù)，實(shí)現(xiàn)硅基拉曼激光逡逑器。利用該原理，Ｉｎｔｅｌ公司研制出了硅基拉曼激光器［１６］［１７］。（３）利用異質(zhì)結(jié)逡逑構(gòu)實(shí)現(xiàn)混合型激光器［１８］［１９］�；旌闲图す馄骷磳ⅲ桑桑桑肿宀牧吓c硅基材料有機(jī)地逡逑結(jié)合在一起，充分利用不同材料的優(yōu)勢(shì)。逡逑“邐邐邐％—邐ＴＩ邋…ＰＣ—逡逑？Ｈ邋Ｖ邐＾邋－邋ＡＪＧａｌｎＡ．邋ＭＯＷ邋＜Ｓ逡逑ｔ邋？邋－邐’邐＾邋＾邐■． 丨，■：二—－＼邋３０－ＡｉＧ＾ｉｎＡｓ逡逑ｉ．邋Ｅｇａ逡逑ｆ邋’。．邋ｍｍｍｍ邋Ｓ邐丨ｓｌ逡逑Ｉ，｜ｍ邋＆邋４—８０１邐，逡逑ｚ邐／＊邐＼邐叫邐ｓ
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN713

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3 盧維美;集成光柵器件與微細(xì)加工技術(shù)[J];電工電能新技術(shù);1989年01期

4 郝宇;孫曉紅;孫q

本文編號(hào)：2615682