基于沟槽耦合器的高效紧凑矩形环谐振腔光波导器件设计与仿真

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weiying
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着集成光学的快速发展,传统的光通信器件正朝着高集成度、低能耗、小型化的方向发展。微环谐振器作为集成光学器件中使用频次较高的基本结构,由于受到波导弯曲损耗对曲率半径的限制,难以进一步减小片占面积和提升集成度。因此本文基于沟槽型耦合器和90°弯曲波导的配置,提出一种高效紧凑矩形环谐振器,该结构突破了弯曲损耗对传统微环大小的限制,利用浅刻蚀、弱限制的波导可以构成腔长极小的环形腔,因而获得更大的自由频谱范围(FSR),提高片上空间利用率。对于基于微环构成的滤波器具有较大曲率半径以及窄带宽等缺陷,提出一种高效紧凑马赫-曾德尔结构结合矩形环谐振腔光滤波器。采用状态空间表示法和时域有限差分法对器件的品质因数、传输特性等参数进行了计算和仿真。状态空间表示法对比了不同的耦合系数及损耗系数对滤波特性的影响。时域有限差分法仿真得到在反射系数接近穿透系数时,呈现通带和阻带带宽不等的非对称波长交错滤波效果;在反射系数远大于穿透系数时,滤波器品质因子约3120,获得在25μm×8μm片占面积下自由光谱范围高达50.6 nm的特性。针对基于腔内折射率调制效应的微环电光调制器的高Q值和调制带宽相互制约的矛盾,且同时满足小尺寸和低能耗的设计要求,提出一种基于耦合调制方式的矩形环谐振腔电光调制器。通过建立时域动态模型对器件进行了仿真设计,得到其调制相位<0.2?,静态调制深度>0.96(归一化最大值为1.0),且调制带宽大于100 GHz的性能参数。该器件获得片占面积10μm×15μm的高效紧凑的尺寸,满足高度集成,低能耗,和高速调制等要求的同时,器件版图可向二维方向配置和扩展。本文结合沟槽型耦合器的基本原理与器件模型,采用状态空间法、时域离散动态模型、时域有限差分等多种仿真方法,对器件的静态、动态特性做出模拟验证。本文的设计结构为高密度、超紧凑的光子器件设计提供了一个新的方向和思路,且设计的器件可应用于片上光互连系统
其他文献
随着科技的进步和人民生活水平的不断提高,视频监控系统在工业生活、国家安防、日常生活中得到了广泛的应用。视频监控技术融合了计算机、多媒体、通信及网络等多项技术,成为人
嵌入式视频传输系统就是一种以嵌入式技术、图像压缩编码技术、网络传输控制技术于一体的综合系统。它是视频监控中重要的部分,并以其直观、方便、信息内容丰富等特性而被广泛
中医舌诊是中医四诊(望、闻、问、切)中望诊的重要内容,是中医临床上不可缺少的常规检查,在中医诊断中占有重要地位。近年来,随着信息技术的发展,中医舌诊的客观化研究取得了突破性
学位
光学陀螺是一种基于Sagnac效应的角速度传感器,其中激光陀螺与光纤陀螺已经完全成熟并广泛应用于高精度的惯性导航领域。对于某些中等精度(1~10°/h)的应用,需要小型化、集成化
全球定位系统(GPS)是全球导航卫星系统(GNSS)中应用最广的一种系统。目前,GPS市场已经进入了广泛型发展阶段,各种类型的应用在方便用户的同时,也对GPS接收机的性能提出了更高的
原位杂交技术是分子生物学、组织化学和细胞生物学相结合的产物。该技术是根据核酸分子碱基互补原则,将标记的DNA或RNA探针与染色体上经过变性后的单链DNA片段或组织、细胞上
越来越多的证据表明疾病彼此之间并非孤立,而是疾病类间存在着某些公共和特异的致病通路。基于系统生物学网络方法能够深入理解疾病与疾病、疾病与代谢通路之间的关系,为研究者
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,全球半数以上的人口以稻米为主食。为了满足不断增长的粮食需求,改良水稻产量性状,培育高产优质品种是十分必要的。  CG-14属于非洲栽培稻,
本研究以鱼腥草为试验材料,通过对其进行不同的施肥水平、光照强度和水分梯度处理的栽培试验,旨在弄清环境因子与中药材生长和有效成分积累之间的关系,验证环境诱导次生代谢物质