2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、硅基光子學作為實現(xiàn)大規(guī)模集成光路的重要解決方案,得到科研工作者越來越多的關(guān)注和研究。集成光學的發(fā)展對光纖通信系統(tǒng)具有重大意義,其中,調(diào)制器又是光通信系統(tǒng)中關(guān)鍵器件,不僅在光通信網(wǎng)絡的組建中有著至關(guān)重要的作用,而且其性能也影響著整個光通信網(wǎng)絡的信號處理能力。但是目前在調(diào)制器小型化和高調(diào)制速率方面還沒有得到很好的解決。
  硅基微環(huán)諧振腔電光調(diào)制器不僅體積小而且具有很高的敏感性,但是傳統(tǒng)的硅基微環(huán)調(diào)制器主要基于等離子色散效應,由于載流

2、子遷移率的限制,使得其無法達到所需求的高速調(diào)制。本論文結(jié)合新型二維材料石墨烯,利用其高載流子遷移率以及電壓可控的優(yōu)點制作分別工作在近紅外和中紅外波段的硅基微環(huán)調(diào)制器,得到較好的調(diào)制效果。此外本論文還設計了基于氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)的硅基微環(huán)電光調(diào)制器。最后設計了實驗驗證了石墨烯的調(diào)制性能。主要研究內(nèi)容概括如下:
  1.結(jié)合電磁理論對波導中光的傳輸進行討論分析。重點就波導耦合理論進行了分析,這對微環(huán)諧

3、振腔總線波導與環(huán)形波導間的耦合至關(guān)重要。最后本論文利用傳輸矩陣法分析了微環(huán)諧振腔的基本原理和性質(zhì),并對微環(huán)諧振器的性能參數(shù)進行了討論分析。
  2.設計分析了基于石墨烯的硅基微環(huán)電光調(diào)制器,通過設計所需的脊型波導,討論對比了不同隔離層的區(qū)別,定性分析了嵌入有石墨烯波導的電調(diào)諧性能。最終仿真了石墨烯硅基微環(huán)調(diào)制器,分析了其調(diào)制性能,光信號的透過率,實現(xiàn)了在1550nm下消光比為16.77dB,光帶寬為208.14GHz的微環(huán)調(diào)制器。

4、此外,本論文仿真設計了基于硫系玻璃波導的中紅外微環(huán)調(diào)制器,實現(xiàn)了消光比為33.57dB,光帶寬為133GHz的中紅外波段微環(huán)調(diào)制器。本論文同時理論分析了 ITO的電調(diào)諧性能,設計了基于ITO的硅基微環(huán)調(diào)制器,結(jié)果表明基于ITO的微環(huán)同樣能實現(xiàn)電光調(diào)制,得到消光比為15.15dB,光帶寬為195GHz的調(diào)制器。
  3.完成了對石墨烯電調(diào)諧性質(zhì)的測試,設計了基于石墨烯的D型光纖調(diào)制器,通過簡單、低成本的方法證明了石墨烯的電調(diào)諧性能。

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