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1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文全內(nèi)反射光開關(guān)列陣與多模光干涉器的集成化研究姓名:尹銳申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:博士專業(yè):微電子與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師:王明華2001.5.2摘要ABSTRACTTheintegrationofphotonicdevicebecomesmoreandmoreimportantduetothefastdevelopingopticalnetworkInthisdissertation,westudytheintegrationpro
2、pertiesoftwoimportantphotonicdevices:opticalswitcharrayfthekeycomponentofopticalnetwork)andmultimodeinterference(MMI)coupler(itcanrealizemanyfunctionsinopticalsignalprocessing)Onepurposeofthisstudyistoenhancetheintegrati
3、onabilityofopticalswitcharray,whichcanberealizedbyincreasingtheextinctionratiooftheswitchunitandoptimizethearraystructureTheotherpurposeistoimprovethecompatibilitybetweenMMIcouplerandmostwaveguidedevicesThiscanberealized
4、byadoptingnewinterferencestructureCurrent—injectiontotal—internal—reflectionfTIRlisappliedtotheswitchduetoitsnon—polarizationdependentandhigh—speedpropertyConsideringbandfilling,bandgapshrinkageandfree—carrierabsorption,
5、thecarrier—inducedindexchangeofGaAsisanalyzedbetween08um~161amTheasymmetricalY—branchisoptimizedandtheextinctionratioisincreasedmorethan10dBⅥ,ebringforwardperpendicularopticalswitchwhichhasstrongintegrgtfionpotentialThed
6、istancebetweenadjacentwaveguidecallbeassmallas2509mTheextinctionratioof25dBandcrosstalkof45dBisobtainedinsucha4x4arrayConventionalMM【couplerisnormallyfabricatedondeeplyetchedhigh—index—contrastwaveguidestructure,whilemos
7、totherwaveguidedevicesareweak—confinedorgradual—bulge—edgestructuresSothestudyonMMIcoupleristhecombinationofMMIandweak—confinedwaveguideorMMIcouplerandgradual—bulge—edgewaveguideThepropagation—constant—error1udgementmeth
8、odisbroughtoutforthefirsttimetoanalyzethosemodesintheMMIregionResultsshowthatselfimagingcanbeimprovedbytheintroducingofweak—confinedorgradualbulge—edgeWaveguideThismeanswiththeenhancedcompatibilityofMMIcouplertheperforma
9、ncecanbeimprovedatthesalTletime1Furtherstudyshowsthatweak—confinedMMIcouplerreachthebestperformanceundercertainindexcontrastAnequationtosolvethisoptimalindexcontrastisgainedbydecreasethepropagationconstanterrorsofhigh—or
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