基于石墨烯與狹縫波導(dǎo)的電光調(diào)制器結(jié)構(gòu)設(shè)計和特性研究
發(fā)布時間:2021-02-26 01:48
光調(diào)制器是光通信和光互聯(lián)的重要組成部分,但隨著通訊網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,現(xiàn)有的光調(diào)制器具有窄帶寬,大尺寸,高損耗等缺點,已經(jīng)不能滿足發(fā)展趨勢。由于石墨烯優(yōu)異的電學和光學特性,研究者逐漸把研究焦點放在石墨烯材料上。石墨烯是一種零帶隙、二維蜂窩型新型材料,它具有很高的光耦合效率、對光的吸收表現(xiàn)出無波長選擇性、室溫下具有極高的載流子遷移率且與CMOS工藝兼容。因此基于石墨烯的電光調(diào)制器成為近幾年的研究熱點。本文介紹了光纖通信的發(fā)展及趨勢和傳統(tǒng)電光調(diào)制器的工作原理,按照使用材料將電光調(diào)制器分為LiNbO3電光調(diào)制器、III-V族半導(dǎo)體電光調(diào)制器和有機聚合物電光調(diào)制器,并分析了基于不同材料電光調(diào)制器性能的優(yōu)缺點。對石墨烯的電學和光學特性進行了介紹,包括與光的相互作用強烈、具有很高的穩(wěn)定性和柔韌性、具有極高的載流子遷移率,這使得它能夠很容易地通過場效應(yīng)和門電壓來調(diào)節(jié)它的化學勢和載流子濃度。分析了石墨烯的電導(dǎo)率、介電常數(shù)和折射率隨石墨烯化學勢的變化趨勢。通過COMSOL軟件仿真將石墨烯狹縫波導(dǎo)與石墨烯條形波導(dǎo)進行對比,表明與石墨烯條形波導(dǎo)相比,石墨烯狹縫波導(dǎo)中心能量大幅度提高,并且狹...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光強度調(diào)制圖
第一章 緒論為止,電光調(diào)制器是國內(nèi)外調(diào)制器領(lǐng)域研究的一個熱點,其在光應(yīng)用也十分廣泛。電光調(diào)制器抗干擾能力強、傳輸速度快、結(jié)構(gòu),其以功耗低,損耗小、速度快以及集成性高等優(yōu)點在各種光調(diào)。根據(jù)所用材料的不同,可以將電光調(diào)制器分為 LiNbO3電光調(diào)導(dǎo)體電光調(diào)制器和有機聚合物電光調(diào)制器等。O3材料之所以如此受歡迎,是因為其有很強的電光效應(yīng),且可,因此被廣泛用作波導(dǎo)型有源器件的材料[1]。常見的 LiNbO3電位調(diào)制器和強度調(diào)制器。而強度調(diào)制器可以由兩個相位調(diào)制器和組成,比如馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)干涉儀型調(diào)制器。如圖
圖 1-3 基于等離子體色散效應(yīng)的硅基電光調(diào)制器發(fā)展前景的光電子器件材料就是有機聚合常數(shù)、較大的非線性光學系數(shù)以及易與其他,它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于濾波器、激光器、波中制備的調(diào)制器器件具有調(diào)制速率高和驅(qū)動具備其他如下的優(yōu)點:①具有較低的波導(dǎo)傳②可以淀積在半導(dǎo)體襯底上,便于實現(xiàn)光路材料的成分及其分量來控制其電光特性和多優(yōu)良性能,1990 年基于有機聚合物的調(diào)年,一種馬赫-曾德爾行波光調(diào)制器被報道[11合物光調(diào)制器,其調(diào)制帶寬高達 113 GHz[12在 150~200 GHz 的聚合物電光調(diào)制器[13],的研究領(lǐng)域。光調(diào)制器都擁有良好的性能,各具特色,但
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于LiNbO3調(diào)制器的40GHz寬帶調(diào)制光源的設(shè)計[J]. 祝寧華,黃亨沛,謝亮,劉宇,曾雄文. 半導(dǎo)體學報. 2006(12)
[2]高速LiNbO3電光調(diào)制器的最新研究進展[J]. 張金令,代志勇,劉永智. 半導(dǎo)體光電. 2006(05)
[3]全硅集成光學──理論與工藝(Ⅺ)(續(xù)十)[J]. 趙策洲. 半導(dǎo)體光電. 1996(04)
博士論文
[1]高速半導(dǎo)體電吸收光調(diào)制器與MSM光探測器研究[D]. 于弋川.浙江大學 2007
本文編號:3051886
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光強度調(diào)制圖
第一章 緒論為止,電光調(diào)制器是國內(nèi)外調(diào)制器領(lǐng)域研究的一個熱點,其在光應(yīng)用也十分廣泛。電光調(diào)制器抗干擾能力強、傳輸速度快、結(jié)構(gòu),其以功耗低,損耗小、速度快以及集成性高等優(yōu)點在各種光調(diào)。根據(jù)所用材料的不同,可以將電光調(diào)制器分為 LiNbO3電光調(diào)導(dǎo)體電光調(diào)制器和有機聚合物電光調(diào)制器等。O3材料之所以如此受歡迎,是因為其有很強的電光效應(yīng),且可,因此被廣泛用作波導(dǎo)型有源器件的材料[1]。常見的 LiNbO3電位調(diào)制器和強度調(diào)制器。而強度調(diào)制器可以由兩個相位調(diào)制器和組成,比如馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)干涉儀型調(diào)制器。如圖
圖 1-3 基于等離子體色散效應(yīng)的硅基電光調(diào)制器發(fā)展前景的光電子器件材料就是有機聚合常數(shù)、較大的非線性光學系數(shù)以及易與其他,它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于濾波器、激光器、波中制備的調(diào)制器器件具有調(diào)制速率高和驅(qū)動具備其他如下的優(yōu)點:①具有較低的波導(dǎo)傳②可以淀積在半導(dǎo)體襯底上,便于實現(xiàn)光路材料的成分及其分量來控制其電光特性和多優(yōu)良性能,1990 年基于有機聚合物的調(diào)年,一種馬赫-曾德爾行波光調(diào)制器被報道[11合物光調(diào)制器,其調(diào)制帶寬高達 113 GHz[12在 150~200 GHz 的聚合物電光調(diào)制器[13],的研究領(lǐng)域。光調(diào)制器都擁有良好的性能,各具特色,但
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于LiNbO3調(diào)制器的40GHz寬帶調(diào)制光源的設(shè)計[J]. 祝寧華,黃亨沛,謝亮,劉宇,曾雄文. 半導(dǎo)體學報. 2006(12)
[2]高速LiNbO3電光調(diào)制器的最新研究進展[J]. 張金令,代志勇,劉永智. 半導(dǎo)體光電. 2006(05)
[3]全硅集成光學──理論與工藝(Ⅺ)(續(xù)十)[J]. 趙策洲. 半導(dǎo)體光電. 1996(04)
博士論文
[1]高速半導(dǎo)體電吸收光調(diào)制器與MSM光探測器研究[D]. 于弋川.浙江大學 2007
本文編號:3051886
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