基于Optiwave的硫系玻璃脊形光波导结构设计【开题报告+文献综述+毕业设计】.DocVIP

基于Optiwave的硫系玻璃脊形光波导结构设计【开题报告+文献综述+毕业设计】.Doc

  1. 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
  2. 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  3. 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  4. 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  5. 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  6. 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  7. 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
毕业设计开题报告 电子信息科学与技术 基于Optiwave的硫系玻璃脊形光波导结构设计 1、选题的背景与意义 选题的意义有较高的转变温度,较好的力学性能,制成的纤维有较好的可挠性,但硫系玻璃的折射率大,瑞利散射强,中红外区本征吸收较大。硫系玻璃的电学性质研究得很多,而且也取得了有实用价值的新进展。Optical Express》、《Optical Letter》等刊物近几年相继发表了数十篇关于硫系薄膜波导制备及其在光器件应用的研究报道。 国外对硫系薄膜光波导的研究一直处于领先位置,其中美国海军实验室(Navel Research Laboratory )、美国西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)、澳大利亚国立大学(The Australian National University)激光物理中心、英国南安普顿(Southampton) 大学光电子中心、美国麻省理工大学微光子中心、法国凝聚态物理化学研究所等机构不断研究,已取得了阶段性的进展。他们利用热蒸发、磁控溅射、激光脉冲沉积等方法,制备了包括Ga-La-S, As2S3, Ge-As-Se-S等一系列低损耗(0.3 dB/cm)的硫系薄膜。特别在澳大利亚国立大学激光物理中心采用As2S3薄膜主份在Si衬底上,实现了集成波长转换器、光解复用器、光存储和光交换为一体的处理速率高达640Gb/s 的硫系光子芯片,被誉为下一代因特网数据处理中心。 由此可见,基于硫系玻璃薄膜的器件越来越受到人们的关注,硫系薄膜作为光器件的基础材料在未来的全光网络中具有极其重要的作用。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题~640Gb/s 的硫系光子芯片,被誉为下一代因特网数据处理中心。 硫系薄膜的双光子系数较低。2002年,乌兹别克斯坦科学院利用Z扫描测量了As2S3, As20S80, 2As2S3/As2Se3, 3As2S3/As2Se3非晶薄膜在1064nm和532nm皮秒激光照射下的双光子吸收系数。硫系非晶薄膜的双光子吸收系数较低,而且在硫系非晶半导体中,由双光子吸收而产生的自由电子对非线性速度变化的影响不大。这也是硫系非晶薄膜研究的一个重要方向。 硫系非晶半导体薄膜结构较韧,容易发生结构变化,因此光照等外界条件下容易引起折射率的改变,可以观察到较大的非线性行为。大部分非线性效应都会伴随着发生一个超快的电子转化过程,一般在50飞秒数量级。随着国内外对硫系玻璃研究的深入,硫系薄膜的研究在最近几年也逐渐引起了人们的关注。薄膜的组分、外界环境条件、沉积方法等的不同会引发不同的光学特性。 硫系非晶半导体材料具有较大的非线性折射率n2,低的双光子吸收系数β。对于硫系非晶薄膜,要寻求线性折射率与双光子吸收系数的平衡,一般选择非线性品质因数(FOM)5。目前硫系非晶薄膜研究的目的在于通过组分优化、镀膜工艺的改进来提高FOM值。目前部门已经对各种金属掺杂的硫系非晶薄膜的性能进行了相关研究。 2.2等效脊形光波导结构 图1为等效脊形光波导的结构。其中n1为覆盖层(空气),n2为波导层,n3为衬底。波导的内脊高为b,外脊高为h,脊宽为W。在y方向上,由于各介质层折射率的差别,光能被限制在中间折射率较高的波导层中。对脊形光波导而言,光能不仅在y方向上受到限制,而且在x方向上也受到限制。这是由于波导在区域I的厚度b大于波导在外部区域的厚度h,因此区域I的有效折射率n1高于区域的有效折射率,这样便使光能在x方向得到了限制。由此特性可知这种结构器件可以作为光波导器件而应用于光电集成中。 图1 等效脊形光波导的结构 2.3脊形波导光场分析和外脊高h的确定  在图1所示的结构中,先考虑W=0时厚度为h的等效平面光波导,其中各层的折射率分别为n1,n2,n3.引进有效折射率N2 =/k,当光沿着Z方向(波导长度方向)入射时,根据Maxwell理论,设n2N2n3n1,并令 (3) 则TE模的平面波方程为 -0 0h h (4) 其解可表示为 -0 0h h (5) 其中,、、、a均为待定系数,可由在边界处和都连续的条件确定。在边界=0处,可得 (6) (7) 在边界= h处,可得 (8) (9) 从式(6)—(9)可得 (10) 将式(3)与式(10)联立,利用迭代法可求出N2 ,可以列出不同厚

您可能关注的文档

文档评论(0)

chengzhi5201 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档