基于離子交換的玻璃基2215;n光功率分配器的研究

1、浙江大學碩士學位論文基于離子交換的玻璃基2×N光功率分配器的研究姓名：張文申請學位級別：碩士專業(yè)：微電子學與固體電子學指導教師：王明華2013-03-07A b s t r a c tI o n —e x c h a n g e i s at r a d i t i o n a le f f e c t i v e m e t h o d f o rm a n u f a c t u r i n gg l a s s - b

2、a s e dp l a n a rl i g h t w a v ec i r c u i t ( P L C ) ．I o n —e x c h a n g ew a v e g u i d eo ng l a s sg e t s h o tf o ri t sn u m e r o u s b e n e f i t s ，s u c h a s l o w c o s t ，l o wp r o p a g a t i o n

3、 l o s s ，e a s i l y d o p i n g h i g hc o n c e n t r a t i o n so f r a r e - e a r t h i o n ，g o o dm a t c h i n gw i t hs i n g l e - m o d ef i b e r , l o wi n t e r n a ls t r e s s ，g o o d e n v i r o n m e

4、n t a ls t a b i l i t ya n d c a p a b l eo f i n t e g r a t i n gm a n y c o m p o n e n t s o nt h es a m e s u b s t r a t e ，e s p e c i a l l y s u i t a b l ef o r t h ef a b r i c a t i o n o f t h e l a r g ev

5、o l u m e s a n dl o wc o s t i n t e g r a t e d o p t i c a l d e v i c e s ．T r a d i t i o n a lA g 十／N a + i o n e x c h a n g et e c h n o l o g y h a sr e c e i v e dw i d e s p r e a dr e s e a r c h ，a n d l o t

6、 s o f l o wc o s t p a s s i v ea n da c t i v e c o m p o n e n t sh a v e b e e n r e a l i z e d b y t h i s t e c h n o l o g y , s u c ha s w a v e l e n g t h m u l t i p l e x e r s ，o p t i c a ls p l i t t e r

7、, o p t i c a l a m p l i f i e r s ，l a s e r s a n d s e n s o r s ，a n d w i d e l y u s e d i n o p t i c a lc o m m u n i c a t i o n a n d s e n s i n g s y s t e m s t o t r a n s m i t a n d r o u t e o p t i c a

8、 l s i g n a l s o v e rd i s t a n c e ．A m o n gt h e m ，1 x N o p t i c a l p o w e rs p l i t t e r , a st h e r e p r e s e n t a t i v eo ft h ep a s s i v e i n t e g r a t e d o p t i c a ld e v i c e s ，i sr e l

9、 a t i v e l y m a t u r ea p p l i c a t i o no f i o n e x c h a n g et e c h n o l o g y ．I no r d e r t om e e tt h ed e m a n do f f a b r i c a t i o na n d a p p l i c a t i o n o f 2 x N o p t i c a l p o w e rs

10、p l i t t e r , t h e t h e o r e t i c a l a n d e x p e r i m e n t a l r e s e a r c h e s w e r e m a d e i n b r o a d b a n di n t e g r a t e d2 x 23 d B c o u p l e r ．T h et r a d i t i o n a la s y m m e t r i

11、cX - j u n c t i o nw a si m p r o v e db yu s i n gt h r e e 。d i m e n s i o n a l b e a mp r o p a g a t i o nm e t h o d ( 3 D - B P M ) ，t h r o u g hs i m u l a t i o na n dd e s i g n ，2 x 2 3 d Bc o u p l e r w i

12、 t h l o wl o s s a n d w i d e o p e r a t i n g b a n d w i d t h w a so b t a i n e d ．C o n s i d e r i n gc h a r a c t e r i s t i c so fa s y m m e t r i cX - j u n c t i o n ，t h eb r o a d b a n d2 x 23 d B c o

13、u p l e rw a s s u c c e s s f u l l ym a d eb y u s i n g A g + ／N a + i o n - e x c h a n g et e c h n i q u ei ng l a s s ．T h e m e a s u r e m e n t o f l i g h ts p e c t r u m ，u s i n g t w o b r o a d b a n dl i

14、 g h ts o u r c e w i t ho p e r a t i n gw a v e l e n g t h r e s p e c t i v e l y i n 12 6 0 - 1 3 6 0n ma n d 1 4 6 0 ～16 0 0n l T l ．s h o w e d t h a t t h ei n s e r t i o nl o s sw a sl e s st h a n4 ．0d B i nt

15、h eb r o a d b a n dr a n g e ，w a v e l e n g t h r e s p o n s ew a sr e l a t i v e l yf l a ta n dw a v e l e n g t hi n s e n s i t i v e ，u n i f o r m i t y w a sl e s st h a n0 ．5 d B ．B a s e d o nt h i s ，ap r

16、e l i m i n a r yd e s i g no f 2 ×N o p t i c a lp o w e r s p l i t t e r , t h e r e s u l t so f s i m u l a t i o n i sg o o d ，w h i c h l a y sa s o l i df o u n d a t i o nf o rt h ep r o c e s s o f p r o d