硅基納米線陣列波導(dǎo)光柵的研究.pdf

1、波分復(fù)用技術(shù)可以在單根光纖中復(fù)用多路不同波長(zhǎng)的信號(hào)，極大地提高了光纖通信速率和通信容量。而陣列波導(dǎo)光柵(AWG)由于損耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、易于與其他器件集成等優(yōu)點(diǎn)，成為波分復(fù)用與解復(fù)用器的首選器件?；诩{米線的AWG由于SOI的強(qiáng)限制作用，器件尺寸可以做得很小，非常有利于器件的集成，近年來成為人們的研究熱點(diǎn)。但是因?yàn)榧{米線波導(dǎo)的有效折射率對(duì)波導(dǎo)尺寸波動(dòng)十分敏感，而且AWG器件陣列波導(dǎo)部分長(zhǎng)度很大，因此在波導(dǎo)制作過程中即使引入很小的波導(dǎo)寬度隨

2、機(jī)誤差就足以使得器件光相位紊亂，導(dǎo)致AWG器件串?dāng)_性能極度惡化。
　　 本文研究了如何設(shè)計(jì)納米線AWG器件并降低工藝誤差帶來的串?dāng)_，主要做了以下工作：
　　 (1)介紹了多種計(jì)算AWG中的關(guān)鍵波導(dǎo)結(jié)構(gòu)模式有效折射率的方法，如平板波導(dǎo)、矩形波導(dǎo)、脊波導(dǎo)，并給出了脊波導(dǎo)的單模條件；
　　 (2)創(chuàng)新性提出了通過級(jí)聯(lián)波導(dǎo)光柵濾波器的方法來壓制AWG響應(yīng)譜旁瓣，從而顯著改善AWG的串?dāng)_性能。這種方法不需要增加額外工藝流程

3、，級(jí)聯(lián)濾波器長(zhǎng)度僅為54μm，因此能保持器件結(jié)構(gòu)緊湊。通過模擬驗(yàn)證級(jí)聯(lián)濾波器后AWG串?dāng)_降低了15dB；
　　 (3)分析比較了AWG及波導(dǎo)光柵器件的幾種不同建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并給出了各自的計(jì)算結(jié)果；
　　 (4)詳細(xì)介紹了如何確定AWG及光柵濾波器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并結(jié)合實(shí)例講述了如何在串?dāng)_方面對(duì)器件的各參數(shù)進(jìn)行總體優(yōu)化；
　　 (5)制作并測(cè)試了8×8信道的AWG,測(cè)出的信道間隔為3.2nm，與設(shè)計(jì)值相同，但串?dāng)_僅