基于硼锗共掺上包层的阵列波导光栅波分复用器件研制

摘要

上世纪70年代，磷化铟材料外延技术的进步使得长寿命，高可靠性的半导体有源器件走向成熟，为光通信的飞跃式发展奠定了基础。磷化铟及其四元衍生物的能带结构可以随组分变化，为各种高集成度光子器件的实现提供了极大的灵活性，因此磷化铟集成光子器件的一直是国际上研究的热点之一。
　　 蚀刻衍射光栅（EDG, etched diffraction grating）尺寸小，结构紧凑，在高射率材料的密集波分复用器件中有广泛应用。而磷化铟基的EDG能够和探测器、激光器、调制器等有源元件单片集成，实现集成度更高，功能更强大的集成光子器件。
　　 本课题的研究是基于磷化铟及其四元衍生物这一平台，采用蚀刻衍射光栅(EDG)结构，针对光纤到户双向／三向信号收发器和波长可调谐／切换激光器两个器件开展一系列的研究，开发出低成本、高可靠性的单片集成的信号收发器件。同时在现有实验平台下，探索磷化铟基EDG器件的制作工艺，为今后发展更多相关功能的集成光电子器件奠定坚实的基础。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1、绪论

1.1 光纤到户中的单纤双／三向收发器

1.2 波长可调谐／切换激光器

2、EDG原理

2.1 EDG研究背景

2.2 EDG像差理论

2.3 阶梯光栅设计的一点法和两点法

2.4 阶梯光栅的数值模拟方法

3、EDG应用-单纤双向／三向收发器设计

3.1 背景技术

3.2 设计方案

3.2.1 概要

3.2.2 2X2耦合器设计

3.2.3 EDG波长解复用模块设计

4 EDG应用——波长可调谐／切换激光器

4.1 已有技术方案-MAGIC laser

4.2 改进型MAGIC laser设计方案

4.2.1 多波长激光器谐振腔结构和理论分析

4.2.2 多波长合波器及多功能集成

5 EDG制作工艺

5.1 光刻

5.1.1 光刻基本原理

5.1.2 光刻具体操作

5.2 刻蚀

5.2.1 刻蚀基板原理

5.2.2 刻蚀具体操作

5.3 反射面镀金

总结与展望

作者简介

成果附录

参考文献