《基于微环谐振器的全通滤波器的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于微环谐振器的全通滤波器的研究（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浙江大学硕士学位论文基于微环谐振器的全通滤波器的研究姓名：王帆申请学位级别：硕士专业：微电子与固体电子学指导教师：杨建义20060501浙江大学硕士学位论文摘要网络时代的迅速发展推动通信技术的飞速进步，密集波分复用( D w D M ) 技术解决了光纤通信主干网的大容量问题。现代的光通信向着更高容量、更高速方向发展。集成光学将光通信器件模块化，小型化，大规模集成光路是未来光通信的发展方向之一。近年来光学微环以大规模集成光路的重要结构成为了人们的关注焦点。它功能多，结构紧凑，有着很大的发展潜力。聚合物材料结构灵活，价格低廉，是近年来发展很快的一种材料。它具有高的热光系数、低的热导系数，工艺简单，
2、方便在研究中制作各种光电子器件。本文提出的方案正是将聚合物材料工艺与离子交换技术相结合的方法，制作波导器件。本论文首先阐述了利用信号处理方法建立的微环谐振器的模型，并导出基于微环结构的全通滤波器的频率响应，并分析其特性，同时对它的色散补偿特性进行了较为详细的分析。利用微环结构制作的色散补偿器，体积小结构紧凑，适合于多通道同时补偿。随后还分析了利用微环结构设计的线性改良型M Z 调制器，给出了无损耗和有损耗下的微环辅助型M a c h - Z e h n d e r ( M Z ) 调制器的设计方案。可以在无损耗和有损耗的条件下同时消去M Z 调制特性中存在的二阶和三阶非线性，并得出了多环辅助的
3、一般的参数设计方程，针对最常用的结构给出了解析表达式，极大地便利了设计。针对有机聚合材料特性与工艺条件相关的特性，搭建了一套棱镜耦合测量薄膜参数韵设备。设备可以对聚合物薄膜同时完成折射率和厚度的测量，具有一定的精度，速度快，可同时应用与各种常用通信波段下的参数测量。最后探索了聚合物材料工艺与离子交换技术相结合的波导器件的制作方法，提出了波导结构的设计和工艺流程。浙江大学硕士学位论文k b s t r a c tW i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g ye r
4、a ，D e n s eW a v eD i v i s i o nM u l t i p l e x i n gr D W D M ) i sb e i n gu t i l i z e dt oc o n s t r u c tah i g h - c a p a c i t yo p t i c a lf i b e rc o m m u n i c a t i o n M o d e mo p t i c a lc o m m u n i c a t i o n sb e c o m eh i g h e rc a p a c i t y , a n dd e v e l o pm o
5、 r er a p i d l y T h ed e v i c e si ni n t e g r a t e do p t i c sw i l lb em o d u l a r i z e d T h ev e r yl a r g es c a l eo fi n t e g r a t i o no np h o t o n i cc i r c u i t s ( V L S I P C s ) i so n eo fd e v e l o p m e n td i r e c t i o n so ft h eo p t i c a lc o m m u n i c a t i
6、 o n si nt h ef u t u r e I nr e c e n ty e a r s ，p e o p l ef o c u so nt h ei m p l e m e n to f V L S I P C s T h em i c r o r i n gr e s o n a t o r sa sab a s i cm o d u l ew i t hal o to f m e r i t si nV L S I P C s ，h a v eg r e a tp o t e n t i a lf o rd e v e l o p m e n t P o l y m e ri
7、sak i n do fc h e a pa p p l i c a b l em a t e r i a l ，a n di sf l e x i b l ei nc o n s t r u c t i n gs t r u c t u r e s I nr e c e n ty e a r s ，t h er e s e a r c h e so np o l y m e rd e v e l o pv e r yr a p i d l y I th a st h ea d v a n t a g e so fh i 曲t h e r m a l o p t i c a lr a t i
8、oa n dl o wh e a tc o n d u c t i o nr a t i o I nt h i sp a p e r ,t h ep r o p o s a lw ep r e s e n ti su s i n gt h ep o l y m e rp r o c e s s e sa n di o ne x c h a n g ep r o c e s s e st om a n u f a c t u r et h ew a v eg u i d ed e v i c e s F i r s t l y , t h es i g n a lp r o c e s s i
9、n gm e t h o d sa r eu t i l i z e dt oe s t a b l i s ht h em a t h e m a t i cm o d u l eo fm i c r o r i n gr e s o n a t o r s ，t h e nw ed e d u c eo u tm i n o r i n g b a s e da l l p a s sf i l t e r矗e q u e n e yr e s p o n s ea n da n a l y z ei t sc h a r a c t e r i s t i c s Ad e t a i
10、l e da n a l y s i sa b o u tt h ec h a r a c t e r i s t i c so fd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o ni sp r e s e n t e d T h em i c r o r i n gi sak i n do fs m a l la n dc o m p a c ts t r u c t u r ew h i c hi ss u i t a b l et of a b r i c a t em u l t i p a t hd i s p e r s i o nc o m p
11、e n s a t o r T h e nw ea n a l y z ei m p r o v e dM a t h Z e h n d e r ( M Z ) m o d u l a t o rb a s e do nm i c r o r i n gs t r u c t u r e s W ep r e s e n tt h ed e s i g ns c h e m eo fm i c r o r i n g - b a s e dM Zm o d u l a t o r s ，w h i c hi su n d e rt h ec o n d i t i o nw i t hl o
12、 s so rw i t h o u tl o s s I nt h es c h e m e ，t h em o d u l a t o r sa r ee l i m i n a t e d2 n do r d e ra n d3 do r d e rn o n - l i n e a re f f e c t ss i m u l t a n e o u s l y T h e nag e n e r a lf o r m u l aw h i c hi su s i n gm u l t i - r i n gt oi m p r o v et h ep e r f o r m a n
13、 c eo fM Zm o d u l a t o r s ，i sd e m o n s t r a t e d A n dt h ea n a l y t i ce x p r e s s i o n sa r ep r e s e n t e df o rt h ed e s i g n S e c o n d l y , d u et ot h ea l t e r a b i l i t yo fo r g a n i cp o l y m e r , a ni n s t r u m e n ti sb u i l tt o浙江大学硕+ 学位论文m e a s u r et h e
14、f i l mp a r a m e t e r s T h ei n s t r u m e n tu t i l i z e st h ep r i s mc o u p l i n gm e t h o dt om e a s u r et h er e f r a c t i v ei n d e xa n dt h i c k n e s so f t h ep o l y m e r i cf i l m F i n a l l yw ee x p l o r et h ep r o c e s so f p o l y m e rm a t e r i a l sa n dt h
15、 e i o ne x c h a n g ep r o c e s s T h es c h e m eo ft h ew a v e g u i d e sf a b r i c a t e db yc o m b i n i n gt h et w ot e c h n o l o g i e si sp r e s e n t e d I I浙江大学硕+ 学位论文1 1 引言第一章绪论上个世纪末全球的信息产业飞速发展，随着下一代网络的开发，网络将发展到三个世界，即服务层面上的I P 世界、传递层面上的光的世界和接入面上的无线世界。在这种形势下，人们对信息量的要求日益增加，对信息传输系统
16、带来了压力和动力。高速、高效、大容量的宽带通信网络是现代通信网络发展的趋势。光是目前人们发现的最理想的信息载体，不仅速度快，而且具有很高的带宽，正满足了如今的发展趋势。但是由于目前光信号处理的困难性和复杂性，一般的通信仍然只是在大容量的干线上采用光网络，借助光纤通信【l 】实现大容量、超远距离的信号传输，而要对信号进行处理时，都必须完成光信号到电信号，处理完毕后再将电信号转为光信号，这里的光一电一光转换过程极大地限制了信号的传输的速度，而且很大程度上依赖与电信号的处理速度，无法完全发挥光层面上的优势。因此在如今信息爆炸的网络时代，全光网络呼之欲出，它不仅消除了光一电一光转换所需要的时间，而且能打破电传输时的瓶颈，使得光网络在通信网络的发展上有着更大的潜力，是当今通信系统的研究方向之一。集成光学是光学和薄膜电子学互相渗透而产生的一个学科。在光网络的发展的推动下，集成光学也得到了空前的发展 2 】。集成光学( I n t e g r a t e d0 p t i c s ) 这个概念是由S E M i l l e r 在
