2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、作為一種新型的光纖光柵解調(diào)方法,陣列波導(dǎo)光柵解調(diào)方法具有解調(diào)精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。在陣列波導(dǎo)光柵解調(diào)系統(tǒng)中,光耦合器能使傳輸中的光信號(hào)在特殊結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生耦合并且進(jìn)行能量再分配。正是由于光耦合器的這種特性,在陣列波導(dǎo)光柵解調(diào)系統(tǒng)中,光耦合器具有不可替代的重要地位。本文對(duì)硅納米線集成光波導(dǎo)耦合器的設(shè)計(jì)和制備進(jìn)行了研究,基于光束傳播法優(yōu)化設(shè)計(jì)出了三種工作在中心波長為1550nm的2×2硅納米線集成光波導(dǎo)耦合器,分別為:X型耦合器、CGC耦合器、

2、2×2多模干涉耦合器。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的X型耦合器尺寸為10μm×300μm,仿真結(jié)果表明其附加損耗僅為0.73dB,不均勻性僅為0.2050dB;CGC耦合器尺寸為10μm×300μm,仿真結(jié)果表明其附加損耗僅為0.6dB,不均勻性僅為0.0363dB;2×2多模干涉耦合器尺寸僅為6μm×100μm,仿真結(jié)果表明其附加損耗僅為0.46dB,在TE偏振態(tài)下不均勻性僅為0.06dB,在1.49-1.59μm波長范圍內(nèi)耦合器的附加損耗不大于1.5

3、5dB。相比于同等微米級(jí)的耦合器,本文所設(shè)計(jì)的耦合器附加損耗和不均勻性有所減小。采用SOITECH公司項(xiàng)層Si厚度為220nm、掩埋層SiO2厚度為2μm的SOI材料,通過新加坡微電子所代工,利用電子束曝光和反應(yīng)耦合等離子工藝,完成了硅納米線集成光波導(dǎo)耦合器的制備。對(duì)制備完成的硅納米線集成光波導(dǎo)耦合器進(jìn)行了光學(xué)測試,采用光波導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)平臺(tái),使用錐形光纖將光源引入光波導(dǎo),觀察光經(jīng)過耦合器傳輸后的光功率及輸出頻譜的變化。測試結(jié)果表明,X型耦合器

4、附加損耗為1.0817dB,不均勻性為3.0850dB;CGC耦合器附加損耗僅為0.6737dB,不均勻性僅為0.1355dB;2×2多模干涉耦合器附加損耗僅為0.5423dB,不均勻性僅為0.0053dB,多模干涉耦合器在1500-1600nm范圍內(nèi)波長響應(yīng)良好。本文所設(shè)計(jì)的2×2多模干涉耦合器具有尺寸小、附加損耗低、不均勻性低、波長響應(yīng)范圍較寬、偏振特性良好的優(yōu)點(diǎn),適用于陣列波導(dǎo)光柵解調(diào)集成微系統(tǒng)。
  本文的研究成果有利于光

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