準速度匹配鉭酸鋰電光相位調制器的設計、制作和測試.pdf

1、文主要研究的就是用于SSD技術中的準速度匹配電光位相調制器。 從晶體的電光效應入手，隨后介紹了電光調制器的形式與結構，并結合ICF系統(tǒng)的要求與已經(jīng)指標確定調制器的具體參數(shù)。在設計調制器的過程中，由于光波與微波在晶體中的折射率不同，因此兩者速度不同，造成速度失配，使得調制度無法一直增大。針對這一情況，采用晶體疇反轉結構，即改變受到微波負調制區(qū)域的晶體的電光系數(shù)符號，使光波在此區(qū)域仍舊受到正調制，從而達到準速度匹配。除了設計疇反轉區(qū)

2、域以外，根據(jù)微帶線理論公式得到了微帶線的各項指標。 在調制器的制作過程中，詳細研究了大面積并且厚度達到1mm的鉭酸鋰晶體的電場室溫極化過程，針對在極化過程中外部施加高電壓時產(chǎn)生的回流現(xiàn)象，采用了改變極化時間來抑制，取得了很好的效果。利用熱釋電和化學腐蝕方法，證實了成功地實現(xiàn)了鉭酸鋰晶體的大面積疇反轉。該方法可以用于晶格結構相同的大面積鐵電晶體的極化。除了晶體極化以外，利用光刻、濺射等工序在晶體上制作了微帶線，并對器件進行了封裝測

3、試。通過對器件的微波諧振特性與頻譜展寬特性的測試，實現(xiàn)了在微波頻率為3GHz條件下的調制器制作。 另外發(fā)現(xiàn)，周期性疇反轉結構僅能實現(xiàn)單一頻率的準速度匹配，且調制頻率越高，靠近響應頻率附近越陡峭。如果微波源的輸出頻率或者溫度發(fā)生漂移，可能無法實現(xiàn)高調制度的位相調制。所以，設計了基于非周期疇反轉結構的行波位相調制器，通過遺傳算法來優(yōu)化疇反轉結構優(yōu)化，在3GHz的中心頻率下獲得了0.3GHz和0.5GHz的平頂頻譜響應。通過數(shù)值模擬，