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《华中科技大学》 2004年
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数字型集成热光光开关阵列波导研究

张冰娜  
【摘要】:光开关不但是光交换的核心器件,也是影响全光网络性能的主要因素之一。结合聚合物材料自身性能的优势,研究聚合物热光光开关及其阵列具有非常重要的意义。本文的主要工作围绕对聚合物数字型热光开关阵列的性能模拟、分析和优化展开,从开关阵列的基本组成单元出发,首次提出了用B样条泛函逼近的理论对集成光学中的基本单元——S形弯曲进行优化的方法,还提出了两种减少交叉波导串扰的方法,并首次给出其具体的计算公式,最后设计了1×8和4×4光开关阵列,并对其性能进行了模拟,具体包括以下内容: 首先简单介绍了对光开关阵列进行计算机辅助设计和分析所使用的数值计算方法,并重点介绍了光束传播法及其使用中的注意事项。介绍了进行单模波导设计的一般步骤,并首次用光束传播法(BPM)对Y分支数字型热光开关单元的工作原理进行详细模拟和分析,通过设计实例说明了Y分支各参数的优化模拟过程。 其次对光开关阵列中广泛使用的S形弯曲展开了详细论述,对集成光学中常用的几种实现S形弯曲的方法进行了对比和讨论,首次提出了用B样条泛函逼近的理论优化S形的方法。 接着对光开关阵列中的基本单元——交叉波导进行了分析,提出了两种减小交叉波导串扰的方法—— 交叉区加宽和使交叉部分钝化,并首次给出了具体的计算公式。 最后在前面各项内容分析讨论的基础上,对光开关阵列1×8和4×4光开关阵列进行性能模拟和设计优化,进一步验证了前面所得的结论,对存在的问题进行阐述。还设计了8个1×2光开关在2英寸衬底上的掩膜板。 随着集成光波导器件的发展,各大光通信公司已推出将多种集成光学器件集成到一起的芯片(例如将AWG、光开关和光衰减器集成到一个芯片上),S形弯曲、交叉波导作为集成光学中实现光互连必不可少的元素之一,对其进行深入透彻的研究非常有意义。同时,随着器件结构变得越来越复杂,掌握对其进行计算机辅助设计和优化的方法,对光集成器件的实用化和产业化非常重要。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN256

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 禹培栋,王国忠,陈明华,谢世钟;光开关技术进展[J];半导体光电;2001年03期
2 禹培栋,王国忠,陈明华,谢世钟;光网络中的光开关技术[J];电子产品世界;2001年08期
3 祖继锋;聚合物波导在光互连中的应用[J];高技术通讯;1995年03期
4 马慧莲,杨建义,李瑾,王明华;光波导-单模光纤的直接耦合[J];光通信研究;2000年03期
5 刘育梁,段军华,刘恩科,罗晋生,王启明;光束传播法分析硅交叉波导光开关的光学效应[J];光学学报;1995年06期
6 程晓飞,方来付,王健全,顾畹仪;光开关技术综述[J];通讯世界;2001年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵策洲;全硅集成光学──理论与工艺Ⅲ(续二)第三讲平面波导理论简介及硅平面波导[J];半导体光电;1994年03期
2 赵策洲;全硅集成光学──理论与工艺(V)(续四) 第五讲 介质波导耦合模理论及硅耦合器[J];半导体光电;1995年01期
3 沈映欣;光纤陀螺用单Y1.3μmLiNbO_3集成光学器件[J];半导体光电;2000年02期
4 周震,黄永清,任晓敏;晶片键合技术及其在垂直腔型器件研制中的应用[J];半导体光电;2003年04期
5 莫太山,张世林,郭维廉,郭辉,郑云光;横向SOI锗硅光电探测器的数值模拟[J];半导体光电;2003年04期
6 程珠文,刘永智,戴基智;集成光波导放大器波导截面面积的优化[J];半导体光电;2004年01期
7 华勇,张春熹;铌酸锂定向耦合器的优化设计[J];半导体光电;2004年02期
8 郝永芹,钟景昌,赵英杰,李林,张永明,晏长岭,苏伟;脊形波导耦合的光纤阵列设计[J];半导体光电;2004年05期
9 吴凡;王子华;;弯曲双包层光纤吸收效率的理论分析[J];半导体光电;2006年03期
10 沈陆发;王子华;汪敏;;左手材料平面波导之间的耦合特性[J];半导体光电;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 朱归军;;高速公路养护过程的桥梁安全控制与防范[A];中国公路学会高速公路运营管理分会2011年度年会暨第十八次全国高速公路运营管理工作研讨会论文集[C];2011年
2 刘长武;吴鑫;陈泽辉;;基于光纤微弯传感的三维物理模型应力测量技术[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
3 张彩琴;;宽带城域网发展与应用研究的探讨[A];广东通信2010青年论坛优秀论文集[C];2010年
4 李美亚;王忠烈;熊光成;范守善;林揆训;;脉冲激光法外延生长(K_(0.5)Na_(0.5))_(0.2)(Sr_(0.75)Ba_(0.25))_(0.9)Nb_2O_6光波导薄膜[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
5 朱建英;;关于电力公司广域网建设规划[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
6 陶淑一;;构造带形状参数的二次均匀B样条曲线[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
7 刘支华;石邦任;武继江;孔梅;;波导短程透镜和单模光纤的耦合[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
8 邱凤仙;曹国荣;杨冬亚;蒋艳;彭琼;;基于高热稳定性有机聚合物PI/DR1热光性能的研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(E 光电子器件技术专题)[C];2006年
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1 余志华;基于光波导的芯片间光互连网络的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
2 姚善化;复杂矿井巷道中电磁波传播特性及相关技术研究[D];安徽大学;2010年
3 赵志超;导弹防御雷达网数据融合技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 张少梅;LiNbO_3的光波导特性研究和平板光子晶体结构的制备[D];山东大学;2011年
5 赵金花;离子注入光学晶体波导结构的特性研究[D];山东大学;2011年
6 谭杨;光学晶体波导中的激光和非线性效应[D];山东大学;2011年
7 钟树泉;MOCVD设备工艺优化理论与低温InP/Si晶片键合机理的研究[D];北京邮电大学;2010年
8 师严;光标记交换中关键技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
9 郑巍;基于蚁群优化的网络路由技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
10 杨广华;标准CMOS工艺硅基LED器件设计及实验分析[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马茜;准分布式光纤布拉格光栅温度监测系统的研究[D];大连理工大学;2010年
2 汪俊;基于GNSS的列车定位系统中数字轨道地图的研究[D];北京交通大学;2010年
3 张从国;锥形光纤的理论研究[D];北京交通大学;2011年
4 李倩;高速芯片光互连的应用研究[D];北京邮电大学;2011年
5 谢筱亭;芯片光互连网管系统控制功能的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年
6 张权;光纤光栅传感系统在起重机健康监测上的应用研究[D];中北大学;2011年
7 赵萌;基于可变光纤延迟线的长距离激光测距仿真研究[D];电子科技大学;2011年
8 郝志超;普通钢筋混凝土结构耐久性及监测技术研究[D];郑州大学;2011年
9 张敬楠;DMIT类金属有机配合物复合薄膜的三阶非线性光学性能研究[D];山东大学;2011年
10 张丽丽;超高压距离保护滤波算法的改进研究[D];山东大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 焦明星,张书练,梁晋文,韦朝炅,查开德;大功率LD与多模光纤的直接耦合[J];激光技术;1997年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李运涛,陈少武,余金中;一种可以提高热光开关阵列可靠性的驱动电路的设计(英文)[J];电子器件;2005年01期
2 郑冬冬;;多路可扩展微机械式光开关阵列[J];半导体信息;2003年06期
3 陈希明;周平;;光开关主流技术[J];光通信技术;2006年03期
4 严清峰,余金中,夏金松;光开关及其在WDM光网络中的应用[J];光子技术;2001年04期
5 曹作恺;;一种微流控阵列光开关芯片[J];硅谷;2011年04期
6 胡剑;李刚炎;;基于MEMS的光开关技术研究[J];半导体技术;2007年04期
7 胡剑;李刚炎;;光开关技术及其控制系统[J];现代制造工程;2007年03期
8 何剑锋,黄德修;全光网络中的光开关技术[J];光子技术;2002年01期
9 罗锻斌;;光开关技术研究进展[J];研究生学刊(自然科学.医学版);2002年02期
10 周攻艺;张彤;崔一平;;集成光波导开关阵列真延时模块设计[J];电子器件;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 彭年才;张镇西;李政;赵玉龙;蒋庄德;;基于高通量微弱荧光快速检测的高分辨熔解曲线分析仪[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011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 刘晓明;推动我国光电子产业快速发展国家计委组织实施光电子专项[N];中国电子报;2002年
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1 余志华;基于光波导的芯片间光互连网络的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 陈思;基于微流控技术的阵列光开关波导结构理论分析及优化[D];南京邮电大学;2011年
2 朱永梅;基于微流控技术的阵列光开关的波导层的研制[D];南京邮电大学;2011年
3 赵磊;梳齿式MEMS光开关的分析与改进[D];西安电子科技大学;2010年
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