类电磁诱导透明效应的理论与工艺研究

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近年来光通信与光计算技术正在飞速发展,光作为一种新兴的信息载体,控制光传输的技术显得越来越重要,低功耗、高速可调制、尺寸小和高度集成化的光器件是目前光通信技术的发展趋势,其中光开关和光缓存器是全光通信中的关键器件,由于“慢光”具有极低的群传播速度,被认为是目前实现光开关、光缓存器和光存储器最具潜力的技术之一,而类EIT(电磁诱导透明)效应则可以实现“慢光”。本文首先对原子系统中的EIT效应进行了理论分析,并将其原理应用到其他系统中引出类EIT效应的概念,本论文主要对两个不同的双腔耦合波导系统中的类EIT效应进行了研究分析,采用耦合模式理论计算和模拟仿真的方法分析了两个系统并且在透射谱曲线中得到了典型的类EIT线型,接下来设计了实验,对两个系统的制造进行了工艺上的探索和研究。对于二维平板光子晶体类EIT系统,本论文使用电子束曝光、感应耦合等离子体刻蚀和湿法腐蚀等工艺手段设计并完成实验,完成了对超薄GaIn P二维光子晶体平板系统的工艺制造,记录了整套制造工艺对设计尺寸的影响和变化,得到了宝贵的工艺参数。对于金属谐振腔耦合波导类EIT系统,本论文使用电子束蒸镀的技术在二氧化硅衬底上成金膜,使用聚焦离子束刻蚀技术在金膜上进行无掩膜刻蚀,完成了对系统的制造,虽然目前能实现的最小线宽只能达到80nm,但是记录的宝贵工艺参数对后续制造理想尺寸系统仍具有一定的指导意义。
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