高速硅基Mach-Zehnder調(diào)制器設(shè)計(jì)與模擬.pdf

1、硅材料作為微電子領(lǐng)域的傳統(tǒng)材料，在加工工藝和制作成本上有著其他材料無可比擬的優(yōu)勢?，F(xiàn)在許多傳統(tǒng)的基于Ⅲ－Ⅴ族材料的電光調(diào)制器利用直接電光效應(yīng)實(shí)現(xiàn)了40GHz高速電光調(diào)制，但是器件制作成本高,而且與微電子工藝不兼容,而硅基材料是能夠做到低成本光電集成的首選材料。本文在湖北省重大自然科學(xué)研究基金的資助下，對(duì)硅基調(diào)制器的理論模型和性能參數(shù)做了系統(tǒng)性的分析研究，設(shè)計(jì)了硅基熱光以及電光調(diào)制器結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行模擬，完成的主要工作有以下幾點(diǎn)：

2、 （1）基于硅材料的高熱光系數(shù)，以及在1550波段的透明性，設(shè)計(jì)了硅基的熱光調(diào)制器，通過Ansys軟件對(duì)其導(dǎo)熱溫度分布，及導(dǎo)熱響應(yīng)速度進(jìn)行了模擬，并優(yōu)化了器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)； （2）根據(jù)等離子色散的原理，利用Atlas軟件設(shè)計(jì)了雙金屬氧化半導(dǎo)體電容型的硅基電光調(diào)制器，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要通過研究調(diào)制器的調(diào)制速度，調(diào)制臂的長度，所加的電壓之間的關(guān)系，調(diào)整器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)； （3）同樣是基于等離子色散的原理，利用Atlas