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《浙江大学》 2004年
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光控型全光开关研究

陈克坚  
【摘要】: 当今社会信息的爆炸性增长必然促使光网络的向更高速、更大容量方向发展。随着光纤通信技术的发展和密集波分复用(DWDM)系统的应用,全光交换已经成为当前光网络的发展趋势。全光交换的实现主要依赖于光开关和相关器件等系统的发展。光开关是实现全关交换的关键器件。 目前所使用的传统型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,另外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。而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,通过对开关结构的设计和优化,其性能指标也可以达到实用要求,因此对光控型光开关的研究具有实际的理论意义和应用价值。 本文通过建立光生载流子影响半导体折射率变化的模型,来深入研究光控型光开关工作的内在机理。该理论模型分别针对稳态情况和瞬态情况做了相应探讨。在与实验结果进行对照后,证明了该理论模型的正确性。 另外,本文还在前人的研究基础上,运用BPM法对全光开关器件(Y分叉全内反射全光开关、X结全光开关等)进行了设计和改进,并达到了很好的模拟设计结果。在器件制作过程中,本文采用了反刻法(一种微电子制作工艺)来制作具体光波导器件。 最后,本文还建立了一套简便但却相对实用的测试系统。利用红外摄像机采集器件的近场输出光斑,再经过图像亮度采集及数据拟合分析,以此来测量消光比等器件性能参数。该系统同时通过采用带尾纤的激光器大大简化了光注入的控制操作。目前该测试系统已经具备器件通光及其他性能的测试和分析能力。 到目前为止,本文已制作出1×2非对称Y分叉全内反射全光开关。经初步测试,反射端的消光比至少达到18dB以上,直通端的消光比可以达到8dB。在其他结构方面,耦合型结构及M-Z型结构的初步测试结果也都已经出来了。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN256

【引证文献】
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1 徐妍;光控双波长THz波光子晶体调制器特性研究[D];南京邮电大学;2011年
2 林少汉;纳秒量级全光纤磁光开关的研制[D];厦门大学;2009年
【参考文献】
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1 庄婉如,林雯华,杨培生,李任,石志文,赵一兵,孙富荣,高俊华,刘涛;载流子注入全内反射型GaAs/GaAlAs光波导开关[J];半导体学报;1993年01期
2 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
3 公延宁,莫金玑,夏冠群;GaAs和AlGaAs掺碳MOVPE生长技术进展[J];功能材料与器件学报;1998年03期
4 占恒正,江晓清,陈克坚,王明华;扩展多模波导全内反射型Y分叉开关的分析[J];光学学报;2003年10期
5 王明华,冯浩,李锡华,吴志武;GaAs对称耦合波导型光开关研究[J];光电子·激光;1992年01期
6 曹丽梅,胡岳华,徐兢,覃文庆;半导体工业中的化学机械抛光(CMP)技术[J];湖北化工;2000年04期
7 范品忠;基于GaN/AlGaN和InGaAs/AlAsSb多量子阱次带间跃迁的超快全光开关[J];激光与光电子学进展;2002年03期
8 黄和鸾;现代外延生长技术[J];辽宁大学学报(自然科学版);1994年01期
9 张永刚,林瑜,潘慧珍;LP-MOVPE设备分析[J];微细加工技术;1993年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵策洲,刘育梁;全硅集成光学──理论与工艺(Ⅸ)(续八)[J];半导体光电;1996年02期
2 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
3 康寿万,董玉和,庄婉如;光开关交叉角的上限和开关对数值孔径的影响[J];半导体学报;1995年12期
4 余辉,江晓清,杨建义,李锡华,王明华;热光效应下的全内反射光束展宽规律以及应用[J];光学学报;2005年06期
5 江晓清,占恒正,王明华;改进型非对称Y分叉内全反射光开关特性分析[J];光子学报;2002年02期
6 庄婉如,杨培生,孙富荣,石志文,段继宁,邹正中,高俊华;氧离子注入隔离的全内反射型光波导开关[J];光子学报;1996年02期
7 赵策洲,李国正,刘育梁,刘恩科,刘西钉;非对称全内反射型SOI波导开关器件模型分析[J];红外与毫米波学报;1995年06期
8 殷馨,戴媛静;硅溶胶的性质、制法及应用[J];化学推进剂与高分子材料;2005年06期
9 于兆勤;杨忠高;黄志刚;黄小舟;郭钟宁;;超光滑表面加工技术的发展及应用[J];机床与液压;2007年06期
10 ;Research of high speed optical switch based on compound semiconductor[J];Chinese Science Bulletin;2009年20期
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1 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
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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 徐枝新;耦合量子阱能级特性与结构优化的研究[D];浙江大学;2006年
3 朱振峰;Ce_(1-x)Pr_xO_2纳米晶粉体的制备及其结构与性能的研究[D];陕西科技大学;2007年
4 余辉;全内反射型光波导开关的研究[D];浙江大学;2008年
5 宋晓岚;纳米SiO_2浆料中半导体硅片的化学机械抛光及其应用研究[D];中南大学;2008年
6 戚伟;砷化镓载流子注入型光开关的研究[D];浙江大学;2009年
7 张欣;电化学原子层沉积法(EC-ALD)制备功能性纳米半导体薄膜及其应用研究[D];兰州大学;2010年
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1 严波;基于虚拟样机技术的GXBPJ-70下摆式抛光机研究[D];昆明理工大学;2009年
2 黄凯毅;半导体用超细CeO_2化学机械抛光浆料的制备[D];华东理工大学;2011年
3 罗巍;复合氧化铈的合成与其化学机械抛光性能[D];南昌大学;2011年
4 郑萍;直接浅沟道隔离平坦化技术的研究及应用[D];电子科技大学;2011年
5 范俞杰;超精密双面抛光加工过程平稳性的研究[D];浙江工业大学;2012年
6 连军;超大规模集成电路二氧化硅介质层的化学机械抛光技术的研究[D];河北工业大学;2002年
7 狄卫国;甚大规模集成电路制备中硅衬底精密抛光的研究[D];河北工业大学;2002年
8 占恒正;光注入全内反射型光开关的研究[D];浙江大学;2003年
9 常敏;基于LIF技术的功能陶瓷CMP加工过程研究[D];浙江工业大学;2004年
10 查钢强;CdZnTe晶体的加工与表面质量控制[D];西北工业大学;2004年
【同被引文献】
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1 杨群;易佑民;俞强;石市委;章于川;夏茹;;一种新型光纤准直器的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年02期
2 廖先炳;光子晶体技术——(二)光子晶体光波导[J];半导体光电;2003年03期
3 唐海侠,王启明;半导体光子晶体激光器的研究进展[J];半导体光电;2005年03期
4 胡鑫,田小平;雪崩三极管在扩频通信中的应用[J];北京石油化工学院学报;2005年01期
5 丁原,王智,杨文波;光纤准直器结构研究与设计[J];长春大学学报;2005年02期
6 赵渭忠,张守业,黄敏,李凤珍;用于光纤电流传感器的BiGd∶YIG和Gd∶YIG磁光单晶的生长及性能研究[J];材料科学与工程;1999年02期
7 刘铮;全光网络设备与技术[J];电信技术;2001年05期
8 张宁,张禄林,纪越峰;全光网络中的波长变换技术[J];电信技术;2004年02期
9 杨俊,阮玉,王素芹,柳光全,宋镜明,王健;一种新型磁光开关的理论分析与磁路设计[J];光电子技术与信息;2002年05期
10 朱娜;林久令;王广济;张海明;;雪崩晶体管在纳秒脉冲驱动电路中的应用[J];光电子技术与信息;2005年06期
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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
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1 朱少丽;光无源器件工艺分析及结构改进研究[D];西南师范大学;2004年
2 王立婷;光电检测电路的设计及实验研究[D];吉林大学;2007年
3 周丁;基于光子晶体波导的光开关的研究[D];华中科技大学;2007年
4 吴竹;太赫兹波通信系统仿真技术研究[D];浙江大学;2010年
【二级引证文献】
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1 翁梓华;朱金攀;何竞彦;陈智敏;卓勇;;纳秒量级开关时间的全光纤磁光开关[J];光子学报;2012年12期
2 房旭龙;杨青慧;张怀武;;磁光材料及其在磁光开关中的应用[J];磁性材料及器件;2013年01期
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1 韩瑞;旋转光纤/光栅的磁光特性研究[D];电子科技大学;2012年
【二级参考文献】
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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 庄婉如,林雯华,杨培生,李任,石志文,赵一兵,孙富荣,高俊华,刘涛;载流子注入全内反射型GaAs/GaAlAs光波导开关[J];半导体学报;1993年01期
3 杨建义,江晓清,杨方辉,王明华,Ray T Chen;1×2全内反射型有机聚合物热光开关的研制[J];半导体学报;2002年07期
4 占恒正,江晓清,陈克坚,王明华;扩展多模波导全内反射型Y分叉开关的分析[J];光学学报;2003年10期
5 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
【相似文献】
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1 李亚捷;吴重庆;;全光开关的功率代价分析[J];光通信技术;2010年05期
2 陈克坚,杨爱龄,唐奕,江晓清,王明华;光注入X结GaAs全光开关的设计[J];光电子.激光;2004年04期
3 林曾欣;孙振;;新一代有线电视网络的关键——光开关的现状与未来[J];有线电视技术;2011年03期
4 龚旗煌;胡小永;;超快速光子晶体全光开关研究[J];北京大学学报(自然科学版);2006年01期
5 李利军;陈明;范戈;;高速光时分复用系统的全光解复用技术[J];光通信研究;2005年06期
6 宋学鹏;杨广强;张霞;黄永清;陈雪;任晓敏;;高非线性微结构光纤环镜开关效应的实验研究[J];半导体光电;2006年02期
7 宋慧芳;邱昆;武保剑;彭拥军;;光纤Bragg光栅非线性开关动态特性研究[J];应用光学;2008年06期
8 张兵;徐文成;李淳飞;;低功耗非线性光纤光栅全光开关[J];物理;2011年05期
9 刘晔;秦飞;李志远;;10 fs超快聚苯乙烯非线性光子晶体全光开关[J];激光与光电子学进展;2010年03期
10 金晶,蔡汪洋,文双春;基于长周期光纤光栅的全光开关特性研究[J];光通信技术;2005年10期
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1 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
2 韩晓锋;翁羽翔;王瑞;陈希浩;罗开红;吴令安;赵继民;;单光子水平的超快全光开关[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年
3 李淳飞;;低功率光纤环腔和环镜全光开关(特邀)[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
4 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
5 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[A];浙江省光学学会第九届学术年会暨新型光电技术青年论坛论文集[C];2005年
6 郑洁;周日凯;马洪勇;胡强高;江山;;光开关综述[A];第十届中国科协年会信息化与社会发展学术讨论会分会场论文集[C];2008年
7 刘勤;刘国宏;李永民;张宽收;;利用级联非线性过程产生自脉冲的研究[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年
8 李俊庆;金磊;李淳飞;;介质手性光子晶体传输特性及其器件应用[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
9 佘卫龙;;光折变空间孤子的研究[A];第七届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];2007年
10 金磊;李俊庆;李宏明;李淳飞;;基于一维手性光子晶体的全光开关和双稳研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
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1 胡慧平;引言-----半导体光开关[N];中国电子报;2002年
2 吴映红;半导体光开关——光网络核心元件[N];中国电子报;2000年
3 吴莉;新型磁光光开关[N];经济参考报;2003年
4 ;山东新型磁光光开关通过鉴定[N];今日信息报;2003年
5 记者吴仲国;日本开发出新型光开关[N];科技日报;2002年
6 刘霞;量子点全光开关有望让光互联取代电子互联[N];科技日报;2011年
7 冯卫东;科学家制造出世界最小光开关[N];科技日报;2008年
8 孙喜庭 实习生 侯颖 本报记者 李兵;德国老专家情系中国企业[N];锦州日报;2006年
9 记者 尹一平;彰显魅力 成果丰硕[N];锦州日报;2006年
10 叶建平;自驾游前应做到“三先”[N];人民公安报·交通安全周刊;2008年
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1 窦娜;低开关功率非线性环共振器全光开关原理研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 闵长俊;亚波长金属结构中表面等离子体调控机理及应用研究[D];中国科学技术大学;2008年
3 刘建国;微结构光纤非线性特性及功能器件的研究[D];南开大学;2007年
4 韩俊鹤;菌紫质光致变色和光致各向异性的理论模拟及应用研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2008年
5 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
6 袁明辉;非线性光纤环镜中信号传输分析及其应用研究[D];东南大学;2006年
7 马少杰;波导光栅的制备及其特性研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
8 李利军;高速光时分复用(OTDM)系统关键技术研究[D];上海交通大学;2008年
9 贾晓玲;SOI-MMI光波导器件与光开关研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
10 孙香冰;金属有机配合物DMIT类材料的三阶非线性光学特性研究[D];山东大学;2007年
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1 陈克坚;光控型全光开关研究[D];浙江大学;2004年
2 王卓然;超快非线性干涉仪(UNI)的理论及实验研究[D];天津大学;2004年
3 胡志强;全光开关有源光子带隙Bragg多量子阱的制备[D];华中科技大学;2011年
4 金晶;基于长周期光纤光栅的传感器及全光开关研究[D];湖南大学;2006年
5 占恒正;光注入全内反射型光开关的研究[D];浙江大学;2003年
6 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
7 金磊;基于介质手性的光子晶体传输特性研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 陈征;基于InGaAs/InP多量子阱中光学斯塔克效应的超快全光开关的研究[D];华中科技大学;2007年
9 王学锋;GeS_2-Ga_2S_3-CdS硫系玻璃体系的制备、结构和性能研究(英文)[D];武汉理工大学;2004年
10 张驰;超快非线性干涉仪(UNI)的研究[D];天津大学;2005年
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