硅基微納二元閃耀光柵垂直耦合器研究.pdf

1、近年來，硅基光互連乃至光計算成為世界科技研究熱點，尤其是基于絕緣體上硅(SOI)晶片的各種有源、無源光電子器件的研究更是方興未艾。目前，已有大量無源光子器件如光波導(dǎo)、調(diào)制器、濾波器、波分復(fù)用器等在SOI結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)。然而，基于硅基的片上光源研制仍困難重重，片外光源成為目前的主要選擇。外部光源與SOI光波導(dǎo)器件的高效耦合成為急需解決的關(guān)鍵問題。垂直光柵耦合器具有耦合效率高、耦合對準(zhǔn)允差性好等突出優(yōu)點。
　　 本文在武漢光電國家實驗室

2、(籌)創(chuàng)新基金的資助下，主要研究了硅基二元閃耀光柵垂直耦合器的設(shè)計及制備，主要工作如下：
　　 (1)基于嚴(yán)格耦合波分析(RCWA)，對傳統(tǒng)的均勻光柵耦合器模型進行改進，推導(dǎo)了二元閃耀光柵耦合器的耦合效率，得到了二元閃耀光柵衍射效率隨器件結(jié)構(gòu)各參數(shù)變化的關(guān)系曲線。
　　 (2)建立了基于SOI結(jié)構(gòu)的二元閃耀光柵耦合器的理論設(shè)計模型，該耦合器與常規(guī)的均勻光柵耦合器相比，實現(xiàn)了在接近垂直耦合的情況下，獲得了高的耦合效率及較大