片上偏振調(diào)控器件及其在光信號處理中的應用研究.pdf

1、光纖通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展源自于光傳輸與光交換技術(shù)的突破。在光傳輸領(lǐng)域，未來的發(fā)展趨勢是更為復雜的高級調(diào)制格式與多級復用方式的結(jié)合，以進一步提高鏈路的頻譜效率；在光交換領(lǐng)域，全光信號處理以及光電子器件的集成化與智能化則是未來的發(fā)展方向。集成的光電子器件相較于分立器件具有更低的功耗和復雜度，還具有更好的工作穩(wěn)定性。隨著微電子技術(shù)的突飛猛進，硅基集成光學日益受到人們的關(guān)注，基于硅基的光源、調(diào)制器、探測器和光信號處理器件在過去數(shù)十年中得到了長足的

2、發(fā)展。
　　然而，隨著硅基器件尺寸的減小和集成度的提高，光纖與光子集成線路中的偏振失配問題日益嚴重。本論文從這個科學問題出發(fā)，分析并指出了偏振失配問題的解決辦法是采用偏振分集。接著論文對偏振分集的關(guān)鍵器件——偏振分束器和偏振旋轉(zhuǎn)器進行了詳細的器件設計、工藝制作及實驗測試。最后給出了三種新型的偏振器件和兩種光子線路。概括全文的研究內(nèi)容與工作，可以總結(jié)為以下幾個方面。
　　(1)深入分析了光纖與光子集成線路中的偏振失配問題的機理

3、，提出了普適的解決方法；對偏振分束器、偏振旋轉(zhuǎn)器和偏振分束旋轉(zhuǎn)器進行了詳細全面的調(diào)研，分析了目前現(xiàn)有方案的原理以及并對所有的方案進行了分類。
　　(2)對偏振分束器、偏振旋轉(zhuǎn)器和偏振分束旋轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)分別進行了理論分析、結(jié)構(gòu)設計、系統(tǒng)仿真、工藝制作和實驗測試，提出了完善合理的測試方案，并獲得了較好的實驗結(jié)果。
　　(3)提出了三種新型的偏振調(diào)控器件：第一種是基于包層刻蝕的偏振旋轉(zhuǎn)器結(jié)構(gòu)，極大地改善部分刻蝕結(jié)構(gòu)工藝容差較小的問題；