本文關(guān)鍵詞：基于磷化銦集成波導(dǎo)光柵的波分復(fù)用和路由器件研究　出處：《浙江大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近幾十年來(lái),網(wǎng)絡(luò)通信容量的激增驅(qū)使磷化銦基的光電子器件得到了飛速的發(fā)展。隨著對(duì)低成本和低功耗等方面要求的持續(xù)提高、光電子芯片制作工藝的逐漸成熟,將多個(gè)光子器件集成于一體的集成光電子芯片將逐漸取代分立光器件,這是光電子行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在此背景下,本文將深入研究了磷化銦平臺(tái)上的集成波導(dǎo)光柵器件。本文首先研究了磷化銦上基于蝕刻衍射光柵的波分復(fù)用器件,設(shè)計(jì)并制作了8×500GHz合波器,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該器件具有損耗小、通道間串?dāng)_低等優(yōu)點(diǎn)。該器件的另一優(yōu)點(diǎn)是尺寸很小,具有與激光器、調(diào)制器等有源器件集成的潛力,可廣泛應(yīng)用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站。本文研究的另一個(gè)重點(diǎn)是用于全光路由芯片的波長(zhǎng)路由器,提出了基于蝕刻衍射光柵的波長(zhǎng)路由器件,并對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)蝕刻衍射光柵波長(zhǎng)路由器各通道間損耗差異較大的問(wèn)題進(jìn)行了理論分析,指出各通道間損耗的差異是由相對(duì)較大的光柵齒面導(dǎo)致的。為解決這個(gè)問(wèn)題,分別提出了旋轉(zhuǎn)齒面法和弧形齒面法兩種方案,不僅使得器件的通道損耗均勻性得到了明顯提升,還將器件頻譜通帶響應(yīng)改善為頂端平坦,增大了通帶帶寬,兩種方法均在4×4和16×16的蝕刻衍射光柵波長(zhǎng)路由器中得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。此外,對(duì)應(yīng)用于單片集成全光路由器的蝕刻衍射光柵波長(zhǎng)路由器做了結(jié)構(gòu)和掩膜設(shè)計(jì),通過(guò)全光路由芯片的測(cè)試結(jié)果,驗(yàn)證了波長(zhǎng)路由器在全光路由芯片中的作用。為充分研究波長(zhǎng)路由器,本文還對(duì)波長(zhǎng)路由器的另一實(shí)現(xiàn)方案——陣列波導(dǎo)光柵波長(zhǎng)路由器進(jìn)行了研究,并給出了4×4和16×16陣列波導(dǎo)光柵波長(zhǎng)路由器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)而通過(guò)改變輸出陣列波導(dǎo)朝向的方法對(duì)該器件進(jìn)行了損耗均勻的設(shè)計(jì)�；诔浞值睦碚摵蛯�(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們對(duì)基于蝕刻衍射光柵和陣列波導(dǎo)光柵的波長(zhǎng)路由器各方面進(jìn)行了比較,說(shuō)明了二者適用的范圍。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN915.05;TN25

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