硅基納米線陣列波導光柵的研究.pdf

1、波分復用技術(shù)可以在單根光纖中復用多路不同波長的信號，極大地提高了光纖通信速率和通信容量。而陣列波導光柵(AWG)由于損耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、易于與其他器件集成等優(yōu)點，成為波分復用與解復用器的首選器件。基于納米線的AWG由于SOI的強限制作用，器件尺寸可以做得很小，非常有利于器件的集成，近年來成為人們的研究熱點。但是因為納米線波導的有效折射率對波導尺寸波動十分敏感，而且AWG器件陣列波導部分長度很大，因此在波導制作過程中即使引入很小的波導寬度隨

2、機誤差就足以使得器件光相位紊亂，導致AWG器件串擾性能極度惡化。
　　 本文研究了如何設計納米線AWG器件并降低工藝誤差帶來的串擾，主要做了以下工作：
　　 (1)介紹了多種計算AWG中的關(guān)鍵波導結(jié)構(gòu)模式有效折射率的方法，如平板波導、矩形波導、脊波導，并給出了脊波導的單模條件；
　　 (2)創(chuàng)新性提出了通過級聯(lián)波導光柵濾波器的方法來壓制AWG響應譜旁瓣，從而顯著改善AWG的串擾性能。這種方法不需要增加額外工藝流程

3、，級聯(lián)濾波器長度僅為54μm，因此能保持器件結(jié)構(gòu)緊湊。通過模擬驗證級聯(lián)濾波器后AWG串擾降低了15dB；
　　 (3)分析比較了AWG及波導光柵器件的幾種不同建模方法的優(yōu)缺點，并給出了各自的計算結(jié)果；
　　 (4)詳細介紹了如何確定AWG及光柵濾波器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并結(jié)合實例講述了如何在串擾方面對器件的各參數(shù)進行總體優(yōu)化；
　　 (5)制作并測試了8×8信道的AWG,測出的信道間隔為3.2nm，與設計值相同，但串擾僅