基于狭缝波导的新型带宽可调谐微环谐振器的设计

摘要

随着集成光学技术的发展，超紧凑型带宽可调谐微光子器件正发挥着越来越重要的作用。光在基于绝缘衬底上的硅（Silicon-On-Insulator）制作的高折射率差介质波导上传输，其损耗低，弯曲半径小，这使得基于该高折射率差介质波导制作的微光子器件性能良好并且能够高密度集成。微环谐振器（MMR）是一种多功能型组件，应用范围广泛，如光调制器、波分复用滤波器、波长转换器以及光开关等。本文深入地研究了微环谐振器的各种物理特性，以狭缝波导（Slot Waveguide）理论为器件设计的理论基础，通过优化器件结构，最后实现带宽可调谐功能和器件小型化的目标。本文的主要工作包括：
　　1)对微环谐振器的物理特性进行了深入地分析，尤其是它对光波长的敏感特性。
　　2)对狭缝波导理论进行了深入地研究，建立了用于一般性多狭缝波导的平板波导物理模型，并深入分析和讨论了狭缝波导的特性。
　　3)最后基于高折射率差狭缝波导提出了一种新型的带宽可调谐微环谐振器，并分析了该微环谐振器对不同光波模式的谐振效果。实现了带宽可调谐和器件小型化的目标。

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第一章 绪 论

1.1 光通信概述

1.2 带宽可调谐微光子器件的工作原理和研究现状

1.3 狭缝波导的提出与研究现状

1.4 论文的组织结构与创新点

第二章 光学微环谐振器基础理论和性能分析

2.1 引言

2.2 光学微环理论

2.3 基于微环谐振器的实际应用

2.4 本章小结

第三章 狭缝波导的一般化理论模型

3.1 引言

3.2 一般性狭缝波导理论模型的建立

3.3 基于SOI的狭缝微环腔的研究

3.4 本章小结

第四章 基于狭缝波导的新型带宽可调谐微环谐振器

4.1 引言

4.2 基于狭缝波导的新型带宽可调谐微环谐振器的设计

4.3 基于狭缝波导的新型带宽可调谐微环谐振器的仿真和结果

4.4 本章小结

第五章 结论和展望

5.1 结论

5.2 存在的不足及展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果