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《浙江大学》 2003年
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光注入全内反射型光开关的研究

占恒正  
【摘要】: 随着光网络和光通讯的发展,以及光交换概念的提出,光开关及开关列阵起着越 来越重要的地位,同时对光开关性能要求也越来越高。 传统的MEMS光开关、热光开光、液晶光开光的开关速度都为ms量级,基本上 达不到光交换的要求,而传统的电光开光有着很高的偏振敏感性,同样很难达到光 交换的要求。光控制光开关的开光速度可以达到ps量级,并且对偏振的敏感性不高, 通过对开光结构的设计和优化,其性能指标也可以达到实用要求,因此对光控制光 开光的研究具有实际的理论意义和应用价值。 本论文首先阐述了光控制光开光的原理、光生载流子的模型,以及光生载流子影 响折射率变化的模型,分析了三维波导的结构对传输光波的影响。从理论上分析了 展宽型多模波导对非对称Y分叉结构的光开关的性能的改善,提出一种设计展宽型 Y分叉全内反射光开关反射区宽度的近似计算方法。然后用FD-BPM对展宽型Y分 叉全内反射光开关进行模拟和分析,设计了全内反射型非对称Y分叉光开关。在展 宽型Y分叉的基础上,提出了隔离型非对称Y分叉全内反射结构,通过对隔离型非 对称Y分叉的结构参数的分析,在理论上可以设计出消光比达到40dB以上的全内 反射型光开光。 采用反刻法和剥离法,完成了光注入非对称Y分叉结构的脊型GaAs光控制光 开关制作。利用红外摄像机采集的光开关输出的近场分布,采用对场光场能量高斯 拟合的近似方法,测得该关注入光开关的直通端的消光比可以达到8dB,而反射端 的消光比则至少可以达到18dB以上。器件的指标的精确测量则需要在芯片封装完 成后作进一步的测量。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN253

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李龙志;基于半导体化合物材料的全光开关研究[D];浙江大学;2006年
2 高晴;载流子注入型MMI光开关设计[D];浙江大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 冯浩,王明华;GaAs1×2Mach-Zehnder 波导开关/调制器[J];半导体学报;1994年02期
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3 刘爱明,吴重庆,王秀彦;光控光开关的发展和应用[J];光通信技术;2002年01期
4 陈克坚,杨爱龄,江晓清;光生载流子对半导体波导材料折射率影响的模型研究[J];光学仪器;2002年Z1期
5 刘育梁,刘恩科;梯形截面硅脊形波导的模式特性及其等离子体色散效应[J];光学学报;1991年08期
6 尹锐,杨建义,王明华;梯形截面脊波导的特性分析[J];光学学报;2000年11期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 占恒正;尹锐;王明华;江晓清;;改进的非对称Y分叉全内反射型开关特性分析[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 林雄鑫;质子交换LiNbO_3单Y相位调制器的研究[D];浙江大学;2002年
【共引文献】
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1 李宝军,刘恩科;Ge_xSi_(1-x)/Si脊形光波导的最佳结构[J];半导体光电;1997年01期
2 邱海军,刘育梁,杨林;集成化光上下路复用器的研究进展[J];半导体光电;2002年06期
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7 陈克坚,唐奕,占恒正,杨爱龄,李锡华,王明华,江晓清;非对称Y分叉全内反射型全光开关[J];半导体学报;2004年04期
8 余辉,江晓清,杨建义,李锡华,王明华;有机聚合物热光器件热场的解析模型[J];半导体学报;2004年08期
9 梁琨;陈旺;吴伯瑜;罗淑云;殷建军;叶钢;;聚合物绝热分叉型数字热光开关[J];半导体学报;2006年04期
10 白立芬,李庆祥,薛实福,于水;微型光机电系统及其制作[J];电子工业专用设备;2000年03期
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1 张谦述;刘永智;杨亚培;戴基智;唐雄贵;;一种新型集成光学模数转换器设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
2 肖石林;曾庆济;王建新;蒋铭;黄俊;肖鹏程;赵焕东;;采用多波长标记信头的光控光交换结构[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
3 江晓清;陈克坚;唐奕;杨爱龄;李锡华;杨建义;王明华;;光注入全内反射型全光开关[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
4 曹钟慧;鲍俊峰;吴兴坤;;一种超小型1×2微机械光开关[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
5 李亚捷;吴重庆;高华丽;倪东;;SOA线宽增强因子对全光开关性能的影响[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
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1 翁梓华;基于磁光光纤和高速磁场的全光纤磁光开关研究[D];浙江大学;2005年
2 尹锐;全内反射光开关列阵与多模光干涉器的集成化研究[D];浙江大学;2001年
3 黄旭涛;GaAs/GaAlAs材料双异质结BOA型光开关研究[D];浙江大学;2001年
4 张延顺;干涉式光纤陀螺(IFOG)漂移特性的研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 龚仁喜;GaAs光导开关的线性及非线性特性研究[D];西安电子科技大学;2002年
6 董玮;体硅微机械光开关的设计与制作工艺的研究[D];吉林大学;2004年
7 甘小勇;高速铌酸锂波导电光调制器关键技术研究[D];电子科技大学;2004年
8 张阜文;新型超宽带集成光波导无线接收的研究[D];电子科技大学;2004年
9 李九生;光纤型行波调制器理论分析与设计探讨[D];天津大学;2004年
10 周自刚;玻璃光波导功分器理论、技术及其光学特性研究[D];苏州大学;2005年
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1 潘建旋;基于(100)硅片的MOEMS光开关的研制[D];吉林大学;2005年
2 张冰娜;数字型集成热光光开关阵列波导研究[D];华中科技大学;2004年
3 李辉;GaInP_2/GaAs/Ge级联太阳电池的MOCVD生长研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
4 林雄鑫;质子交换LiNbO_3单Y相位调制器的研究[D];浙江大学;2002年
5 杨方辉;硅基有机聚合物热光开关的研究[D];浙江大学;2002年
6 曾超;基于二维位置敏感探测器PSD的研究及应用[D];浙江大学;2003年
7 崔海娟;集成光波导宽带LiNbO_3电光调制器研究[D];电子科技大学;2003年
8 王颖;掺C_(60)有机聚合物热光特性对不定位干涉作用的研究[D];河北大学;2003年
9 夏志林;电子束蒸发制备AZO薄膜的光电性能研究[D];武汉理工大学;2004年
10 陈克坚;光控型全光开关研究[D];浙江大学;2004年
【同被引文献】
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1 王秀彦,吴重庆,陶滢,李卓毅;光控光开关的研究进展[J];半导体光电;2000年06期
2 马慧莲,杨建义,江晓清,王明华;MMI型GaAs 1×N和N×N集成光学开关的研制[J];半导体光电;2000年06期
3 余辉,江晓清,杨建义,李锡华,王明华;有机聚合物热光器件热场的解析模型[J];半导体学报;2004年08期
4 肖金标,孙小菡,蔡纯,张夕飞,朱建彬,张明德;多功能2×2 GaAs/GaAlAs多模干涉型光开关分析[J];电子学报;2003年08期
5 魏红振,余金中,张小峰,刘忠立,王启明,史伟,房昌水;多模干涉马赫-曾德尔光开关模型[J];光学学报;2001年03期
6 陈克坚,杨爱龄,江晓清;光生载流子对半导体波导材料折射率影响的模型研究[J];光学仪器;2002年Z1期
7 李龙志,杨建义,王明华,江晓清;基于GaAs/AlGaAs量子阱材料的光致折射率分析[J];光学仪器;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 尹锐;全内反射光开关列阵与多模光干涉器的集成化研究[D];浙江大学;2001年
2 黄旭涛;GaAs/GaAlAs材料双异质结BOA型光开关研究[D];浙江大学;2001年
3 孙一翎;三维集成多模干涉型光分束器的研究[D];浙江大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘育梁,刘恩科;梯形截面硅脊形波导的模式特性及其等离子体色散效应[J];光学学报;1991年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 尹锐;全内反射光开关列阵与多模光干涉器的集成化研究[D];浙江大学;2001年
【相似文献】
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2 杨建华;;家庭节电变光开关[J];河南科技;1987年09期
3 高艳霞,贺渝龙,是度芳;负非线性夹层式光开关原理[J];光学学报;1997年02期
4 曹钟慧,鲍俊峰,袁野,吴兴坤;非硅基底1×4微机电系统光开关[J];光学学报;2003年09期
5 晏辉鸣,万鹏,吴兴坤;光纤直接耦合微加工型1×2光开关[J];光子学报;2004年05期
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7 ;行波电极提高光开关性能[J];激光与光电子学进展;1996年03期
8 魏红振,余金中,张小峰,刘忠立,王启明,史伟,房昌水;多模干涉马赫-曾德尔光开关模型[J];光学学报;2001年03期
9 陈志文1;李宝军;Chaudhari B S;Chua S J;;1·55μmSi Ge 2×3光开关(英文)[J];半导体学报;2006年03期
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1 沈映欣;李刚毅;;1×4 LiNbO_3光开关[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
2 黄珊;何治柯;;核酸分子“光开关”用于银离子的测定[A];湖北省化学化工学会第十一届分析化学专业年会论文集[C];2007年
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10 王涛;黄德修;;有源光开关中的方向耦合器研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
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10 烽火通信科技股份有限公司副总裁 李广成;光交换/光路由铸就全光网络[N];网络世界;2000年
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1 董玮;体硅微机械光开关的设计与制作工艺的研究[D];吉林大学;2004年
2 王浙辉;硅基微机械光开关研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2003年
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7 曹钟慧;应用于光通信的非硅基底光开关与光衰减器的研究[D];浙江大学;2005年
8 鲍俊峰;基于微加工技术的光开关及光互连结构研究[D];浙江大学;2006年
9 李海军;基于光通信应用的MOEMS光学无源器件技术研究[D];吉林大学;2007年
10 吕丁成;单轴晶体材料构成的光纤光栅特性研究[D];兰州大学;2009年
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1 占恒正;光注入全内反射型光开关的研究[D];浙江大学;2003年
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3 赵波;面向OXC的MEMS光开关设计与分析技术[D];东南大学;2004年
4 冯志芳;几种光子器件的原理及应用的研究[D];北京工业大学;2003年
5 纪平;微机械光开关微反射镜的制作和驱动结构的有限元分析[D];吉林大学;2004年
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7 葛峻;MEMS光开关的研究[D];东南大学;2004年
8 潘建旋;基于(100)硅片的MOEMS光开关的研制[D];吉林大学;2005年
9 高晴;载流子注入型MMI光开关设计[D];浙江大学;2006年
10 张冰娜;数字型集成热光光开关阵列波导研究[D];华中科技大学;2004年
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