硅基微腔器件的理論與測試研究.pdf

1、為了延續(xù)摩爾定律,世界各國都致力于開發(fā)高速海量低成本的集成光電器件。采用硅光子學(xué)技術(shù)實現(xiàn)片間甚至片上光互連成為該領(lǐng)域的研究熱點。由于硅材料是間接帶隙材料,難于實現(xiàn)片上光源,制約了該領(lǐng)域的發(fā)展。采用混合集成技術(shù),將具備圓形微腔結(jié)構(gòu)的Ⅲ-Ⅴ族激光器通過鍵合工藝集成到硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上,可以形成高效的硅基混合集成光源,成為解決硅基光源的有效手段。
　　本論文研究了硅基微盤的模式特性,搭建了硅基微環(huán)的光纖耦合測試系統(tǒng),并對硅基鍵合工藝進行了探索

2、,主要得到了以下幾個方面的成果:
　　(1)介紹了硅基微盤的基本原理和性能參數(shù),通過求解麥克斯韋方程組,得到了微盤的色散方程。通過數(shù)值分析方法,得到了微盤的有效折射率曲線和色散分布,比較了不同半徑微盤結(jié)構(gòu)的模式特性和性能參數(shù)。在上述基礎(chǔ)上,對表面等離子體微盤進行了模擬,計算了它的Q值,并與硅基微盤結(jié)構(gòu)進行了比較。
　　(2)介紹了光纖耦合測試的基本原理,利用該測試系統(tǒng)對帶有光柵耦合器的微環(huán)器件進行了測試,初步測得光柵耦合器的