聚合物光波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器的設(shè)計與研究.pdf

1、電光調(diào)制器作為光學(xué)信息傳輸鏈路的核心元件之一，在光通信、光傳感、光信息處理等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。目前電光調(diào)制器面臨著成本過高、調(diào)制速率和帶寬的進一步提升較為困難等問題，使其應(yīng)用范圍受到了一定的限制。因此，研制性能優(yōu)良、價格低廉的電光調(diào)制器已成為國際上研究的熱點之一。近年來，聚合物光波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器引起了人們的廣泛關(guān)注。聚合物材料具有折射率可調(diào)、介電常數(shù)低、電光系數(shù)大、成本低、工藝兼容性好及易集成等優(yōu)點，在制備高性能電光調(diào)制器中具有很大的優(yōu)

2、勢。而聚合物光波導(dǎo)環(huán)形調(diào)制器則進一步結(jié)合了光波導(dǎo)環(huán)形諧振腔高品質(zhì)因數(shù)、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，使器件的尺寸與功耗大大降低，因而具有更加廣闊的應(yīng)用前景。本論文研究了一種新型結(jié)構(gòu)的光波導(dǎo)環(huán)形電光調(diào)制器，包括:環(huán)形諧振腔光波導(dǎo)、電極、微波探針結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、制備工藝優(yōu)化和電光調(diào)制器的性能分析。
　　本文研究了一種新型結(jié)構(gòu)的聚合物光波導(dǎo)環(huán)形電光調(diào)制器。首先對該調(diào)制器的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，對調(diào)制器的靈敏度、調(diào)制帶寬等性能參數(shù)進行了理論分析，并通過參數(shù)優(yōu)

3、化實現(xiàn)了性能的提升。其次利用有效折射率法對環(huán)形調(diào)制器的彎曲倒脊形波導(dǎo)進行了理論分析與單模設(shè)計，采用數(shù)值計算的方法計算了倒脊形波導(dǎo)的彎曲損耗，最終得到了優(yōu)化的彎曲倒脊形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在給定倒脊形波導(dǎo)的參數(shù)下，對電光調(diào)制器的電極系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計，得到了最優(yōu)化參數(shù)。在前面工作的基礎(chǔ)上，對聚合物光波導(dǎo)環(huán)形電光調(diào)制器的制備工藝進行研究，并對其中的關(guān)鍵工藝進行了優(yōu)化，為下一步制備高性能電光調(diào)制器打下基礎(chǔ)。最后對調(diào)制器的測試系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件微波探