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掺铒波导放大器(EDWA)具有低噪声指数、偏振串扰无关等特性，高浓度掺杂时单位长度具有很高的增益，具有体积小、结构紧凑的优势。将EDWA与光子器件集成，可实现信号无损/放大传输，满足光子器件宽带宽、高速度的需求。本论文主要研究镱铒共掺光波导放大器(EYDWA)的原理，对其增益特性进行仿真分析，同时对其工艺制备展开了初步研究。 本文第二章介绍了镱铒共掺光波导放大器的理论。建立了一个以六能级速率方程和功率传输方程为基础的理论模型。在理论模型中，利用有效折射率法分析了器件单模传输条件，采用二维时域-束传播法（FD-BPM）获得器件的模场分布，并计算了信号光和泵浦光的重叠积分因子，利用重叠积分因子简化了理论模型。 第三章利用以上理论模型，分析了EDWA光子器件的性能。为实现紧凑结构，并提高芯片单位面积利用率，可采用螺旋结构设计EYDWA。这就必须对波导弯曲损耗、并列波导耦合性能进行分析。在此基础上，本文设计了Er、Yb共掺波导Y形光功分器，并分析了其性能。计算结果表明:当Y形分支波导臂长为2mm时，两臂最佳夹角为0.4°，镱离子与铒离子浓度比（NYB/NER）为4时其性能最佳，Er3+掺杂浓度为1.3×1027ion/cm3，其对应的最大增益为4.01dB/cm。此时，Y形EYDWA实现了无损传输，在单臂输出的光强度与输入信号相比，实现了0.15dB的放大。 最后本文研究了镱铒共掺氧化铝薄膜制备及镱铒共掺氧化铝芯层光子器件的制作工艺。采用磁控溅射法在SiO2衬底上制备了厚约为800nm的镱铒共掺氧化铝薄膜，对其进行退火处理，获得了高性能镱铒共掺氧化铝薄膜。在波长为980nm近红外光，泵浦激光器连续输出的额定功率为3.0w的条件下对退火后的薄膜测试了光致发光谱，峰值波长为1532nm。介绍了掺铒氧化铝芯层光子器件的制作工艺，详细阐述了采用了无掩模光刻以及干法刻蚀制备镱铒共掺氧化铝光波导的过程，并对制作参数进行了研究。