硅光子線陣列波導(dǎo)光柵(AWG)器件的研究.pdf

1、集成光電子學(xué)是光學(xué)和薄膜電子學(xué)相互滲透和促進(jìn)而產(chǎn)生的學(xué)科，其中的硅基光電子技術(shù)更是得到了蓬勃發(fā)展，尤其是在密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)中得到了更多的關(guān)注。
　　 論文簡(jiǎn)要闡述了集成光電子學(xué)的發(fā)展，并著重描述了硅基光電子學(xué)的演變歷史。作為硅基光電子密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)中重要的器件之一，陣列波導(dǎo)光柵(AWG：Arrayed Waveguide Grating)以其出色的性能被廣泛應(yīng)用。論文簡(jiǎn)要介紹了AWG的基本原理和功能、制

2、作AWG的材料及發(fā)展現(xiàn)狀和前景。對(duì)AWG的設(shè)計(jì)步驟，性能優(yōu)化方案也給出了簡(jiǎn)要的闡述。
　　 由于彎曲波導(dǎo)是AWG器件中不可缺少的結(jié)構(gòu)單元，論文運(yùn)用柱坐標(biāo)下有限差分法來(lái)計(jì)算彎曲波導(dǎo)的場(chǎng)分布和有效傳播常數(shù)，找出了波導(dǎo)彎曲半徑與波導(dǎo)彎曲損耗之間的關(guān)系。
　　 論文結(jié)合了SOI材料和AWG器件的雙重特點(diǎn)，分別用公式法和Optiwave軟件OptiBPM模塊對(duì)1×4通道AWG進(jìn)行了詳細(xì)的分析，給出了器件各部分的場(chǎng)分布圖。論文討論了

3、影響AWG器件頻譜性能的因素，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝誤差等。以1×32通道AWG為例，給出結(jié)構(gòu)參數(shù)(四種)對(duì)最終器件性能(四種)影響的總結(jié)。同時(shí)得到AWG是相位敏感型器件。
　　 論文最后提出了三點(diǎn)Stigmatic Points法，用來(lái)設(shè)計(jì)超窄通道間隔(0.1nm)、超大通道數(shù)目(256通道)的基于SOI材料的平場(chǎng)接收型AWG。給出了器件所有的結(jié)構(gòu)參數(shù)和最終頻譜響應(yīng)圖，并與標(biāo)準(zhǔn)的羅蘭圓結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比。仿真結(jié)果顯示，器件具有極低的插