鈮酸鋰波導(dǎo)電光A-D轉(zhuǎn)換器單元技術(shù)研究.pdf

1、本論文以2位波導(dǎo)電光A/D轉(zhuǎn)換器的理論設(shè)計(jì)和工藝實(shí)驗(yàn)為目標(biāo)，以計(jì)算機(jī)仿真和具體工藝實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，對(duì)鈮酸鋰波導(dǎo)電光 A/D轉(zhuǎn)換器的光波導(dǎo)設(shè)計(jì)、電極優(yōu)化以及電光響應(yīng)等性能指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　采用有限差分束傳播法（FD-BPM）優(yōu)化了M-Z結(jié)構(gòu)電光A/D轉(zhuǎn)換器光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，包括直接轉(zhuǎn)向波導(dǎo)和Y分支波導(dǎo)。采用余弦彎曲Y分支波導(dǎo)設(shè)計(jì)2位M-Z型電光A/D轉(zhuǎn)換器，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的器件版圖。另外，設(shè)計(jì)了2位相位補(bǔ)償型電光A/D轉(zhuǎn)換器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。<

2、br>　　本論文以美國(guó)特拉華大學(xué)提供的一個(gè)免費(fèi)的保角變換工具包為基礎(chǔ)采用保角變換方法對(duì)行波結(jié)構(gòu)電光 A/D轉(zhuǎn)換器電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析。分析結(jié)果表明，采用低折射率的緩沖層、厚電極等方法可以在不同程度上改善 A/D轉(zhuǎn)換器的性能，同時(shí)它們對(duì)阻抗匹配、調(diào)制帶寬和導(dǎo)體損耗的影響是不同的，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該折衷考慮。
　　本論文采用傅里葉變換方法定量分析了電光 A/D轉(zhuǎn)換器的速度失配和傳輸損耗對(duì)輸出光脈沖（包括脈沖形狀、幅度和寬度）的影

3、響，仿真結(jié)果表明速度失配會(huì)使光脈沖峰值下降、使脈沖寬度增加，而損耗只使脈沖峰值下降，不會(huì)使脈沖展寬。另外，討論了集總參數(shù)電極型和行波參數(shù)電極型電光 A/D轉(zhuǎn)換器的頻率響應(yīng)。
　　分析了影響電光 A/D轉(zhuǎn)換器性能其他因素，如光通過(guò)調(diào)制的渡越時(shí)間、激光脈寬、脈沖間隔抖動(dòng)等；還討論了對(duì)光功率、調(diào)制帶寬及探測(cè)器噪聲的要求等。另外，分析了器件溫度漂移和直流漂移問(wèn)題。
　　為了實(shí)現(xiàn)電光A/D轉(zhuǎn)換，采用兩條技術(shù)路線：1）以退火質(zhì)子交換工藝