LiNbO3波導(dǎo)電光A-D轉(zhuǎn)換器技術(shù)研究.pdf

1、本論文首先概述了電光A/D轉(zhuǎn)換器的原理及發(fā)展概況,闡述了電光A/D轉(zhuǎn)換器相對(duì)于電A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)、研究意義和應(yīng)用前景。簡(jiǎn)要介紹了電光A/D轉(zhuǎn)換器的四大主流技術(shù)。分析比較了基于四大主流技術(shù)的電光ADC的結(jié)構(gòu)和性能,指出集成光學(xué)波導(dǎo)A/D轉(zhuǎn)換器是電光ADC技術(shù)很有前景的方向之一。接下來(lái)主要從四個(gè)方面對(duì)課題進(jìn)行研究。在分析了基于相位編碼光采樣的光學(xué)ADC和基于OTDM、OWDM及光脈沖時(shí)域展寬技術(shù)的基礎(chǔ)上的電光ADC后,本論文著重對(duì)相位調(diào)制

2、技術(shù)進(jìn)行了研究。提出了一種新的電壓加倍型的Mach-Zehnder(簡(jiǎn)稱(chēng)M-Z)干涉儀陣列結(jié)構(gòu)波導(dǎo)電光A/D方案,并從理論上分析計(jì)算了其性能特點(diǎn),與Taylor電極加倍型方案作了比較。對(duì)電壓加倍型的M-Z干涉儀陣列結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)電光A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。用BPM法和有效折射率法,著重對(duì)器件核心—M-Z干涉儀陣列的波導(dǎo)、Y分支及M-Z結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行了設(shè)計(jì),得出了關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)參數(shù),設(shè)計(jì)出了波導(dǎo)的光刻版圖和電極的光刻版圖。另外,對(duì)探測(cè)電路也進(jìn)行

3、了設(shè)計(jì)和制作。M-Z結(jié)構(gòu)是本論文方案的核心結(jié)構(gòu),其波導(dǎo)質(zhì)量直接影響整個(gè)A/D器件的性能。因此,本論文著重對(duì)X切Y傳LiNbO3波導(dǎo)制作工藝進(jìn)行了研究,對(duì)具體的工藝過(guò)程及實(shí)驗(yàn)器具作了改進(jìn)。在純苯甲酸質(zhì)子交換實(shí)驗(yàn)中,觀察到影響波導(dǎo)質(zhì)量的新現(xiàn)象,總結(jié)了現(xiàn)象的特點(diǎn),對(duì)產(chǎn)生原因給出了詳細(xì)的解釋,并從實(shí)際工藝中找到了解決的辦法。用光纖分路器連接2個(gè)單元鈮酸鋰波導(dǎo)M-Z調(diào)制器,加載兩路幅度1:2的同頻、同相位的調(diào)制信號(hào),構(gòu)成了2bits的電光A/D轉(zhuǎn)