非晶硅熱光可調諧薄膜濾波器的研究.pdf

1、可調諧光濾波器是新一代光網(wǎng)絡中波長路由技術的關鍵器件之一,可應用于波長路由控制及配置、解復用和光通道動態(tài)選擇等。熱光可調諧薄膜濾波器具有設計靈活、結構簡單、調諧范圍廣等優(yōu)點,同時,通過優(yōu)化器件結構可以得到較快的響應速率,相關領域的研究近些年來受到廣泛的關注。本論文針對熱光可調諧光學薄膜濾波器的結構設計和非晶硅薄膜的PECVD制備工藝展開研究。
　　 首先運用史密斯方法和相位分析結果設計了三種F-P濾光片結構,得到了窄帶單通道、多

2、半波平項響應和窄帶多通道三種光譜響應特性。通過引入膜厚誤差,對靈敏度和容差曲線進行了仿真,分別討論了三種膜系結構的容差特性,對模擬得到的監(jiān)控曲線進行了分析,制定了相應的監(jiān)控策略。在熱光調諧性能的研究中,提出了熱調諧匹配條件,在膜層中同時引入材料的熱光系數(shù)和熱脹系數(shù),通過計算模擬分別討論了三種膜系結構的熱光調諧性能。最后對窄帶單通道濾波器雙矩形電極和環(huán)形電極兩種電極結構進行了熱場分布仿真,得到了兩種結構的優(yōu)缺點。
　　 實驗方面對

3、PECVD法制備非晶硅薄膜的成膜機理和內(nèi)部結構進行了研究,對薄膜樣品進行了表面形貌的觀察和光學參數(shù)的測試,結合成膜機理對不同工藝參數(shù)下的測試結果進行了分析。結果表明非晶硅結構在不同的工藝參數(shù)下具有很大的靈活性,成膜速率和折射率之間相互制約;影響非晶硅折射率及成膜質量的主要因素是原子鍵能以及微型缺陷;而薄膜成鍵過程和缺陷的形成主要由氫氣的釋放過程、薄膜組分的擴散機制、H原子的刻蝕作用和表面反應基元數(shù)量、能量和成分決定;工藝參數(shù)中,射頻功率