有機聚合物電光波導(dǎo)調(diào)制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與特性研究.pdf

1、在微波光子系統(tǒng)中，電光調(diào)制器作為其中的關(guān)鍵器件能夠?qū)崿F(xiàn)微波信號的光調(diào)制。在行波電極上施加微波信號，電場作用在光波導(dǎo)上并發(fā)生電光效應(yīng)，引起材料折射率的改變，使得光波強度或相位發(fā)生變化，從而實現(xiàn)微波信號的光調(diào)制。聚合物電光調(diào)制器具有半波電壓小、無頻率啁啾、速率失配程度低、制備工藝簡單、制作成本低等優(yōu)勢，容易實現(xiàn)高速率寬帶寬調(diào)制，因此在光通信領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。
　　本文設(shè)計了一種以聚合物CLD/APC為材料的低損耗、寬帶寬的Mach

2、-Zehnder光波導(dǎo)調(diào)制器，并對其波導(dǎo)與電極結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計與模擬仿真。首先，利用有效折射率法（EIM）分析了調(diào)制器脊波導(dǎo)的模式特性，在滿足單模傳輸條件的情況下設(shè)計了脊波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，并使用optiBPM軟件模擬了脊波導(dǎo)的光場分布；通過對光場分布的分析，優(yōu)化了脊波導(dǎo)的寬度Wg、脊高b和芯層厚度h。然后對聚合物電光調(diào)制器的電極進行了設(shè)計與優(yōu)化，電極采用微帶線結(jié)構(gòu)，并在電極上方加入了一層高度為G的覆蓋層，用來調(diào)整微波有效折射率。采用Wheele

3、r變換法對微帶電極的結(jié)構(gòu)進行仿真研究，分析了電極寬度W、電極厚度t、電極間距D和覆蓋層高度G對特征阻抗和微波有效介電常數(shù)的影響，使得調(diào)制器有較小的導(dǎo)體損耗以及較好的阻抗匹配。結(jié)合脊波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和電極的優(yōu)化參數(shù)，給出了優(yōu)化結(jié)果，它能夠使微波的有效折射率與光波的有效折射率達到匹配，半波電壓為1.47V，電極的導(dǎo)體損耗為0.2755dB/(cm·GHz1/2)，調(diào)制帶寬達到了150GHz。
　　在微波光調(diào)制中，微波信號的饋送方式除了利