硅基二氧化硅熱光開關(guān)的研究.pdf

1、光開關(guān)矩陣是組成大規(guī)模光交換系統(tǒng)的核心器件之一，并且廣泛應(yīng)用于各種光網(wǎng)絡(luò)中。單晶體硅與硅化物的優(yōu)勢在于硅的熱傳導(dǎo)效率很高、波導(dǎo)損耗很小、工藝成熟易于集成，現(xiàn)實中對于它的利用率同樣很高，具有很好的發(fā)展前景。在硅基二氧化硅熱光開關(guān)的研究中，光開關(guān)在制備工藝上有著一定的困難與不成熟，所以本文主要使用Optiwave公司研發(fā)的軟件對耦合器、光開關(guān)以及大型光開關(guān)陣列進行優(yōu)化設(shè)計。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)對熱光開關(guān)的特性以及其各項參數(shù)

2、的研究，提出優(yōu)化方案。⑵通過OptiBPM軟件優(yōu)化設(shè)計的MZI（Mach-Zehnder interferometer）型開關(guān)單元，并對其光路進行性能仿真得到其光路傳輸時的歸一化功率與折射率變化圖。⑶根據(jù)相移器原理設(shè)計加熱電極結(jié)構(gòu)，同時通過COMSOL有限元仿真軟件對電極的熱傳導(dǎo)特性進行性能仿真，得到Si基SiO2與SOI光波導(dǎo)熱光效應(yīng)仿真輸出。⑷在2×2光開關(guān)單元的優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)上，按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建8×8矩陣光交換模塊，通過Opti-Sy