平板芯光纖及其干涉耦合型器件研究.pdf

1、21世紀(jì)是人們通過信息網(wǎng)與世界緊密聯(lián)系在一起的時代。隨著最近幾年互連網(wǎng)的爆炸性發(fā)展，光通信技術(shù)也隨之向著大容量、全光網(wǎng)絡(luò)、單片集成技術(shù)的目標(biāo)不斷前行。硅基二氧化硅平面光波線路技術(shù)(PLC)的運算速度大大高于電子集成線路，作為光纖通信領(lǐng)域的傳統(tǒng)材料，硅材料在加工工藝和制作成本上有著其他材料無法取代的優(yōu)勢地位。如何在同一個高度密集的芯片中，實現(xiàn)光傳輸，光探測，光互連，光誘導(dǎo)，已經(jīng)成為當(dāng)今各國光電子技術(shù)競相研究的熱點問題。
　　 本文

2、將提出一種新型的硅基全光纖互連技術(shù)的單片集成平臺--平板芯光纖，它是結(jié)合了低成本的傳統(tǒng)光纖拉制技術(shù)和平板光波導(dǎo)的多功能性的一類新型光纖，光纖芯和包層均為平板形。這種平板芯結(jié)構(gòu)特別類似于平板波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，可制成多種功能器件，相比較平板波導(dǎo)其優(yōu)勢在于，它不但具有普通光纖的特點，可長距離傳輸，損耗較低，機械柔韌性好，便于保存等優(yōu)點，最大的優(yōu)勢在于可以實現(xiàn)密集集成光路與陣列光纖的全光纖一體化，大大減小了的波導(dǎo)與光纖在封裝時失準(zhǔn)造成的耦合損耗。文章對

3、這種平板芯光纖的理論模型和性能參數(shù)做了系統(tǒng)性的分析研究，提出了幾種基于這種技術(shù)的光功能器件的設(shè)計方案，并利用光束傳播法(BPM)對其進(jìn)行仿真模擬，主要工作內(nèi)容在于：
　　 (1)設(shè)計平板芯光纖的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行理論分析：計算平板芯光纖的模式特性和彎曲損耗，并做進(jìn)一步優(yōu)化。利用有限元分析法對新型的平板芯光纖進(jìn)行系統(tǒng)建模，并對其傳輸模場特性和有效折射率進(jìn)行計算，進(jìn)行參數(shù)分析與優(yōu)化研究。
　　 (2)對平板芯光纖功能器件進(jìn)行理論仿真