片上偏振調(diào)控器件及其在光信號(hào)處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、光纖通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展源自于光傳輸與光交換技術(shù)的突破。在光傳輸領(lǐng)域，未來的發(fā)展趨勢(shì)是更為復(fù)雜的高級(jí)調(diào)制格式與多級(jí)復(fù)用方式的結(jié)合，以進(jìn)一步提高鏈路的頻譜效率；在光交換領(lǐng)域，全光信號(hào)處理以及光電子器件的集成化與智能化則是未來的發(fā)展方向。集成的光電子器件相較于分立器件具有更低的功耗和復(fù)雜度，還具有更好的工作穩(wěn)定性。隨著微電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，硅基集成光學(xué)日益受到人們的關(guān)注，基于硅基的光源、調(diào)制器、探測(cè)器和光信號(hào)處理器件在過去數(shù)十年中得到了長(zhǎng)足的

2、發(fā)展。
　　然而，隨著硅基器件尺寸的減小和集成度的提高，光纖與光子集成線路中的偏振失配問題日益嚴(yán)重。本論文從這個(gè)科學(xué)問題出發(fā)，分析并指出了偏振失配問題的解決辦法是采用偏振分集。接著論文對(duì)偏振分集的關(guān)鍵器件——偏振分束器和偏振旋轉(zhuǎn)器進(jìn)行了詳細(xì)的器件設(shè)計(jì)、工藝制作及實(shí)驗(yàn)測(cè)試。最后給出了三種新型的偏振器件和兩種光子線路。概括全文的研究?jī)?nèi)容與工作，可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面。
　　(1)深入分析了光纖與光子集成線路中的偏振失配問題的機(jī)理

3、，提出了普適的解決方法；對(duì)偏振分束器、偏振旋轉(zhuǎn)器和偏振分束旋轉(zhuǎn)器進(jìn)行了詳細(xì)全面的調(diào)研，分析了目前現(xiàn)有方案的原理以及并對(duì)所有的方案進(jìn)行了分類。
　　(2)對(duì)偏振分束器、偏振旋轉(zhuǎn)器和偏振分束旋轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、工藝制作和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，提出了完善合理的測(cè)試方案，并獲得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　(3)提出了三種新型的偏振調(diào)控器件：第一種是基于包層刻蝕的偏振旋轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)，極大地改善部分刻蝕結(jié)構(gòu)工藝容差較小的問題；