硅基无源光二极管、微环及波导的研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:moreee
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
非交互性传输是信息处理和信息加工的基础,电学中的非交互性已经以半导体PN结的形式实现,即二极管效应。二极管为逻辑电路的基础元件,在现代工业中扮演着不可替代的角色。而光学的非交互性,受到诸如时间反演等性质的制约,实现的难度相对较大,这也在一定程度上制约着全光逻辑器件的发展。微环谐振器不仅能够对于特定频率的光波实现筛选作用,而且由于微环的半径极小,使得其更有利于大规模集成。这些特殊的性质都让微环谐振器获得了越来越多的关注。本文研究了具有对称结构的微环谐振器模型,分别采用有限元方法和时域有限差分方法对微环谐振器模型进行了仿真研究。并在此基础上,研究了微环的半径大小、微环与上下波导之间的间距以及在多微环模型中,微环的不同排布方式等影响因素对于模型光波输出特性的影响。仿真结果证明微环谐振器能够实现对于特定波长光波的筛选功能。并且验证了微环半径会影响输出功率的周期性,微环与上下波导之间的间距将在一定程度上影响输出功率的大小、光谱中心频率以及其所对应的半高宽。基于对于单环模型的研究基础上,本文对于双微环谐振器模型进行了理论推导和仿真研究,证明了双微环模型的中心频率所对应的半高宽小于单微环模型,并且验证了微环的不同排布对于光波的输出特性具有一定的影响。本文研究了非对称结构的硅基无源光二极管模型。在理论推导的基础上,通过有限元方法进行仿真仿真实验,验证了模型能够对于特定波长的光波实现二极管功能。在此基础上,研究了谐振环折射率的改变对于模型输出特性的影响,证明了改变谐振环的折射率对于特定波长下的光波,将在一定程度上提高光波的前向后向传输比以及降低前向传输的损耗率。探究微环形状的改变对于模型输出特性的影响,验证了形状的改变在一定程度上能够增大模型前向后向传输比,但将引入更大的前向损耗。总而言之,本文应用有限元方法对微环谐振器模型以及硅基无源光二极管模型进行了仿真分析,目的在于探索光学非交互性传输的方法,提高模型特定波长输出功率的前向后向传输比,降低光波在前向传输中输出功率的损耗,为实验提供理论基础和指导方向。
其他文献
随着智能制造的发展与普及,为数字化车间、数字化工厂建设提供了有力的基础条件。在锅炉制造行业中锅炉汽包筒节的对接焊接占据着十分重要的地位,而筒节内径的测量是能达到最
摘要:在多元文化教育理念的影响下,少数民族音乐教育的重要性讨论了多年,民族民间音乐引入课堂教学成为热门话题,幼儿音乐教育的民族音乐本土化教学问题也得到了关注。但笔者认为
我国黑豆资源十分丰富,东北地区和华北各地均有分布。黑豆含有的一些容易被体内所吸收营养物质,还可以促进其它营养物质的吸收、改善新陈代谢以及疾病预防和保健作用。现在随着
土地问题是中国革命和建设的根本性问题。改革开放以来,农村土地权能发生了两次分离。第一次,通过土地承包,使农村土地使用权与集体所有权发生分离,构建了以家庭承包经营为基
白光LED由于寿命长、能耗低、热量低和响应时间短等特性,被公认为21世纪最有价值的新光源。作为目前蓝光芯片LED激发实现白光的应用最广泛的荧光粉,YAG:Ce3+的控制合成研究一
本文对盟主式、联邦式虚拟企业与项目管理的相似性进行了深入分析,以此为依据构建了项目管理型虚拟企业,又辅以实例论述了该模式的运作方式,并阐述了该模式的现实意义,为虚拟企业
论述了后浇带与施工缝的区别,对沉降后浇带、温度后浇带、伸缩后浇带的区别作了阐释,并对后浇带施工中常见的一些问题进行了总结,同时提出了施工注意事项,为后浇带的应用积累
我国目前正处于经济和社会的转型期,面临经济与社会发展严重失衡的局面,各种安全事故的不断发生,在我国各种工业控制应用领域的运行过程中,存在着许多潜在的危险和风险,包含
Process Design Kit(PDK)工艺设计工具包是为模拟/混合信号IC电路设计而提供的完整工艺文件集合,涵盖了工艺、器件、版图、电路等多层次的设计、验证环节,是沟通IC设计公司、代
半导体材料在光、电、磁等方面具有优异的性能,而通过定向设计合成具有空心结构的半导体材料微球材料,则因其高比表面积结构而使性能进一步提高。本文以聚合物乳胶粒子模板诱