有機(jī)聚合物電光調(diào)制器電極研究.pdf

1、電光調(diào)制器是光纖通信系統(tǒng)中的核心器件,它使得光纖的寬頻帶優(yōu)勢(shì)得以利用。有機(jī)聚合物電光調(diào)制器由于高帶寬、調(diào)制較易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)勢(shì),近年來(lái)成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。而決定電光調(diào)制器特性的一個(gè)重要因素就是電極結(jié)構(gòu)。
　　本論文主要對(duì)有機(jī)聚合物電光調(diào)制器的電極系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真。
　　首先選擇適合的聚合物材料、設(shè)計(jì)脊型光波導(dǎo),從而利用有效折射率法計(jì)算出光波導(dǎo)的有效折射率參數(shù),該參數(shù)對(duì)于電極設(shè)計(jì)仿真中需滿足的阻抗匹配條件尤為重要。分析調(diào)制器

2、的相關(guān)特性參數(shù),其中半波電壓、3dB帶寬為與電極系統(tǒng)息息相關(guān)的重要參數(shù)。分析有機(jī)聚合物電光調(diào)制器的兩種行波電極:微帶線電極和共面波導(dǎo)電極,對(duì)兩種電極的基本原理、相關(guān)參數(shù)、適用于有機(jī)聚合物電光調(diào)制器的電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,比較兩者在電極系統(tǒng)中表現(xiàn)出的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　隨后利用HFSS軟件對(duì)有機(jī)聚合物電光調(diào)制器的電極系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。首先設(shè)計(jì)并仿真3dB帶寬較好的共面波導(dǎo)電極結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)電極結(jié)構(gòu)的基本模型結(jié)構(gòu),利用 HFSS軟件對(duì)相互作用區(qū)、

3、接口區(qū)以及過(guò)渡區(qū)中的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真分析、比較,確定各個(gè)參數(shù)的最佳值,最終確定模型的具體尺寸,建模并仿真,最終仿真結(jié)果3dB帶寬可達(dá)50GHz。鑒于微帶線電極系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)微帶線轉(zhuǎn)共面波導(dǎo)的電極系統(tǒng),并與共面波導(dǎo)電極系統(tǒng)的S參數(shù)對(duì)比,分析兩者S參數(shù)差異的原因,嘗試優(yōu)化微帶線轉(zhuǎn)共面波導(dǎo)電極結(jié)構(gòu)來(lái)解決場(chǎng)不連續(xù)問(wèn)題。分析并選擇最佳的微帶線到共面波導(dǎo)的過(guò)渡結(jié)構(gòu),通過(guò)采用金帶過(guò)渡方法,有效解決了微帶線到共面波導(dǎo)場(chǎng)不連續(xù)問(wèn)題,最終對(duì)優(yōu)化電極結(jié)