导读:本文包含了光波导调制器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:再入式光纤陀螺,铌酸锂,集成光波导,Y分支调制器
光波导调制器论文文献综述
吴文鹏[1]（2017）在《再入式光纤陀螺用集成光波导调制器》一文中研究指出光纤陀螺作为一种惯性导航设备广泛应用于航天航空、舰船、潜艇、导弹等领域。再入式光纤陀螺因为具备较高光纤线圈利用率作为光纤陀螺的一个发展方向具有很高的研究价值。目前提出了一种新型的再入式光纤陀螺方案,集成光波导调制器是该方案的核心器件,其结构集成了一个Y分支调制器和两个定向耦合器光开关,采用铌酸锂晶体制作。本文的主要工作是对该器件的分析、设计、制作和测试。铌酸锂光波导是集成光波导调制器的基础,本文首先对其进行了理论分析,并采用有效折射率方法推导了其单模传输条件,在此基础之上,通过Opti-BPM软件对Y分支调制器和定向耦合器光开关进行了仿真,根据仿真结果对器件的结构和尺寸进行了优化,完成了器件的设计。然后本文根据设计的参数完成了器件掩模版的绘制,通过质子交换工艺完成了器件的制作,接着对制作好的集成光波导调制器进行了耦合、封装。在研制过程中,针对器件的具体特点提出了工艺改进措施。最后本文对完成封装的器件进行了测试,该器件的铌酸锂芯片长度为44 mm,其波导宽度为6.0μm,整个器件的损耗为33 dB,偏振消光比为42 d B。集成光波导调制器的Y分支调制器的半波电压为11 V,Y分支调制器的带宽约为9 MHz;集成光波导调制器的两个光开关的开关电压分别为6 V和7 V,对应的四个输出端口的信道消光比分别为6 dB,12 dB,7 dB,12 dB,两个光开关的带宽分别为7 MHz和8 MHz,对应的开关时间分别为23 ns和20 ns。研制出的器件完全实现了设计功能,并基本达到了设定的指标,可以用于再入式光纤陀螺系统性能的验证,该器件的研制对推动再入式光纤陀螺的深入研究和实用化具有积极的意义。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-05-15）
路宇[2]（2016）在《聚合物光波导环形调制器的设计与研究》一文中研究指出电光调制器作为光学信息传输链路的核心元件之一,在光通信、光传感、光信息处理等领域有着重要的应用。目前电光调制器面临着成本过高、调制速率和带宽的进一步提升较为困难等问题,使其应用范围受到了一定的限制。因此,研制性能优良、价格低廉的电光调制器已成为国际上研究的热点之一。近年来,聚合物光波导环形调制器引起了人们的广泛关注。聚合物材料具有折射率可调、介电常数低、电光系数大、成本低、工艺兼容性好及易集成等优点,在制备高性能电光调制器中具有很大的优势。而聚合物光波导环形调制器则进一步结合了光波导环形谐振腔高品质因数、结构紧凑的优点,使器件的尺寸与功耗大大降低,因而具有更加广阔的应用前景。本论文研究了一种新型结构的光波导环形电光调制器,包括：环形谐振腔光波导、电极、微波探针结构的优化设计、制备工艺优化和电光调制器的性能分析。本文研究了一种新型结构的聚合物光波导环形电光调制器。首先对该调制器的结构进行了设计,对调制器的灵敏度、调制带宽等性能参数进行了理论分析,并通过参数优化实现了性能的提升。其次利用有效折射率法对环形调制器的弯曲倒脊形波导进行了理论分析与单模设计,采用数值计算的方法计算了倒脊形波导的弯曲损耗,最终得到了优化的弯曲倒脊形波导的结构参数。在给定倒脊形波导的参数下,对电光调制器的电极系统进行了优化设计,得到了最优化参数。在前面工作的基础上,对聚合物光波导环形电光调制器的制备工艺进行研究,并对其中的关键工艺进行了优化,为下一步制备高性能电光调制器打下基础。最后对调制器的测试系统中的关键部件微波探针进行了设计,利用HFSS软件研究了不同结构参数对探针性能的影响,得到了优化的结构参数。实验制备出了用于测试电光调制器的微波探针,并对其性能进行了初步测试。(本文来源于《东南大学》期刊2016-05-01）
李艳娜[3]（2015）在《基于石墨烯与光波导电光调制器的调制机理研究与制备》一文中研究指出多核、多芯片封装的系统架构成为未来集成电路发展的一个主要趋势，尺寸的不断缩减导致芯片间互连延迟增大，损耗增加。硅基片上光互连系统兼具高性能和易集成的优势。硅基电光调制器是硅基片上光互连系统的一个重要组件，其性能决定着芯片或内核之间的数据吞吐速率、噪声和功耗等性能。本文提出一种全新的基于石墨新和微环谐振腔的硅基电光调制器，有机结合了石墨烯宽带调制、优异电传输性能以及微环谐振腔的高Q值光程放大的优势，可以在达到高的调制深度同时做到更高的3dB带宽。同时，设计了直波导石墨烯调制器结构，旨在验证石墨烯的吸光特性，计算出石墨烯的吸收系数为0.01dB/um。并利用这一点，根据环形谐振腔的高Q特性，计算出石墨烯的理论调制深度与实际测量的调制深度得到很好地一致性。针对这种新型电光调制器，研究其区别于传统调制器的调制原理，建立波导内光场分布-材料结构形式调制深度之间的定量化模型，分析最大调制频率参数的材料、结构性限制因素，实现石墨烯与微环谐振腔的一体式集成加工，为这种新型电光调制器的设计、制造提供理论、模型和方法基础，对未来片上光互连系统中电光调制-波分复用器的一体化集成技术开发具有重要意义。(本文来源于《中北大学》期刊2015-05-18）
廖进昆[4]（2015）在《电光有机聚合物光波导调制器的研究》一文中研究指出随着宽带光纤通信技术的飞速发展,人们对光波导电光调制器的性能指标提出了越来越高的要求。作为光通信系统中的关键器件,不仅在调制速率方面对其提出了更高的要求,同时还希望具有尽可能低的半波电压和高的稳定性。有机聚合物电光材料以其介电常数低、电光系数大等突出优点,对于制备高速宽带、低驱动电压电光调制器具有明显的优势。此外,有机聚合物还因具有制作工艺简单、传输损耗低、与光纤耦合损耗低等优点,在光波导器件中得到了广泛的应用。目前,有机聚合物电光材料已成功应用于电光调制器、光开关、可调衰减器、滤波器、多模干涉分束器等器件中,大幅度地提高了光器件的性能。电光调制器除应用于光通信系统之外,还应用于微波光子学、光控相控阵雷达等先进光电系统中。通常,在光通信系统中多用调制器单元器件,而在相控阵雷达等系统中还对阵列调制器具有较强的需求。对于有机聚合物电光材料,由于利用旋涂工艺易于实现光波导器件的平面集成和垂直集成,这对阵列电光调制器的制备具有十分重要的意义。本文针对有机聚合物材料的特点,以实现X波段微波信号的宽带传输为目标,提出了一种电极带斜坡过渡的Mach-Zehnder干涉仪型电光调制器结构,并对器件进行综合设计仿真。在此基础上,对电光调制器单元器件进行制备和测试,其半波电压为11.4V；与此同时,还对有机聚合物电光阵列调制器进行了设计和制备,验证了制备工艺的可行性。本论文的主要研究内容包括：1.研究了有机聚合物脊型光波导中影响传输损耗的主要因素：吸收和散射的物理机制,并建立了有机聚合物光波导传输损耗测量系统。研究分析了有机聚合物电光材料光学活性的物理成因,并研究了简单反射法测量电光系数的原理和误差来源,推导出精度较高的电光系数表达式,搭建了电光系数测量系统。合成并表征了新型电光有机聚合物FFC/PSU,其电光系数大于130pm/V。2.研究了有机聚合物脊型光波导的模场分布和色散特性,提出单参数变分有效折射率法并分析了聚合物多模光波导的模场分布并利用矢量波动方程对TE、TM模的色散特性进行偏振修正。对Mach-Zehnder干涉仪结构光波导中TM模的传输特性,在运用有限差分束传播法(FD-BPM)分析的基础上还研究了运用算子展开束传播法(OE-BPM)对M-Z光波导传输特性进行更为细致的分析。在上述工作的基础上,为电光调制器设计了单模工作的Mach-Zehnder干涉仪并优化了结构参数。3.研究了微带线、共面线的传输特性,分析了特性阻抗与结构参数的依赖关系。在此基础上对微带线到共面线的宽带过渡结构进行了研究,对宽带高速电极获得满足指标要求的具体结构。与此同时,还提出了新型的带斜坡的微带线到共面线宽带过渡结构,经仿真其特性得到显着提高。4.研究了有机聚合物Mach-Zehnder构型电光调制器的物理、数学模型,重点研究了电光相互作用对器件调制带宽的影响。在Mach-Zehnder电光调制器的设计中,对具有不同脊形波导结构、电极结构电光调制器的性能进行了分析和比较,综合优化了器件性能。5.研究了有机聚合物电光调制器的制备及其相关工艺。重点研究了利用旋涂、光刻和反应离子刻蚀工艺制备脊形光波导；利用溅射(蒸发)、腐蚀和电镀制备厚金电极；对极化工艺和极化稳定性进行了较细致的研究。综上所述,本文针对电光有机聚合物光波导调制器进行研究,合成表征了新型电光聚合物材料FFC/PSU其电光系数大于130pm/V；提出用单参数变分有效折射率法带偏振修正的方法分析脊型光波导的光场分布与色散特性,并对算子展开束传播法进行加速处理显着提高了计算速度；提出斜坡过渡的微带线到共面线的电极宽带过渡结构,改善了电极的传输特性,明显地提高了电光调制器的调制带宽。在此基础上,对有机聚合物电光调制器和阵列调制器进行制备和测试,验证了相关理论结果的有效性与合理性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-01）
李艳娜,汤跃,韦丽萍,王永华,刘耀英[5]（2015）在《SOI环形光波导谐振腔双层石墨烯调制器（英文）》一文中研究指出在片上光互连系统中,电光调制器起到将电信号调制为光信号的作用,是光互联系统中的核心部件之一。调制器的3dB带宽决定着载波所能携带的最大信息量,是衡量调制器性能的核心参数。利用石墨烯和高Q环形谐振腔设计成具有CMOS结构的新型调制器,其集成了石墨烯的宽带吸收、载流子迁移率高等材料优势和高Q值环形光学谐振腔的光程放大的结构优势,通过理论计算,其3dB调制带宽可以达到100GHz。同时,基于微环谐振腔的石墨烯电光调制器结构可以方便的与光互联系统中的波分复用器相集成,从而提升片上光互联系统的集成度和降低技术复杂性。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2015年02期）
崔丹凤[6]（2014）在《集成垂直耦合结构的光波导电光调制器研究》一文中研究指出芯片的发展趋势是电-光-电的光电混合集成，微光电子集成芯片是将集成电路与光子集成器件并为一体，实现具有实际价值的光电子集成系统。利用光子器件能够高密度并行操作以及快速的输入/输出能力，与电子器件结合起来后实现超快速大规模的集成系统。具有发射、调制、探测光信号以及放大、逻辑运算、智能控制电信号的功能。在光互连、光交换、光信息处理等方面具有重要的意义以及广泛的应用前景。在这个背景下基于绝缘体上硅（SOI）材料的微环谐振腔片上集成系统逐渐受到国内外学者的广泛关注。本文就是以目前国际最新成果作为指引，面向高Q值光学微环谐振腔片上集成系统，开展了集成光栅垂直耦合的光波导电光调制器的研究。主要是围绕光波导电光调制器，对其耦合单元及敏感单元分别进行了详细的研究，包括光栅耦合器、环形谐振器等。主要的研究内容归纳为以下几方面：（1）理论及设计方面：光栅耦合器和环形谐振器分别作为电光调制器的耦合单元和敏感单元，对叁者的相互关系以及基本理论进行了深入的研究；利用FDTD、BPM以及Rsoft光学仿真软件分别对垂直光栅耦合器、环形谐振器的关键参数进行了模拟仿真分析，深入研究了光栅刻蚀深度、周期及光束的入射角度等参数对耦合性能的影响，以及波导宽度、弯曲半径和耦合间距等参数与环形谐振器谐振性能之间的关系，设计了一种新型的四环级联结构谐振器，可以实现谐振峰的分裂；利用SentaurusTCAD软件对二极管特性进行了仿真分析，最终确定光波导电光调制器的结构参数以及工艺参数。（2）加工制备方面：利用电子束曝光及感应耦合等离子体刻蚀工艺相结合的方式完成了光栅耦合器和环形谐振器的制备。根据设计的掺杂浓度及掺杂深度，利用离子注入法完成了电光调制器P-I-N二极管的制备，并与PCB版接连后完成调制器的整体结构制备。（3）测试方面：首先对端面耦合与垂直耦合方式进行了对比效率实验，经过计算分析实验结果可以得到端面耦合的耦合效率为12%，光栅耦合器添加增透膜后的耦合效率可以达到26%，并对光纤-光栅耦合区域进行了固化封装，测试结果发现可以较大程度地提高器件的稳定性，实现了高效且稳定的耦合单元；测试发现设计的新型四环级联结构的谐振器不但可以实现光的延迟，还能保证较高的品质因数（Q=0.72×105），并且对温度有较好的敏感度0.16nm/℃。在验证了具有较好的光耦合单元及性能较好的敏感单元后，搭建调制器测试平台，分别对调制器的静态特性和动态特性进行了测试。测试结果实现了光谱曲线中谐振峰的偏移，动态测试中，目前可获得30MHz的稳定输出信号。(本文来源于《中北大学》期刊2014-04-03）
华冰鑫[7]（2014）在《基于聚合物材料的光波导和MZI调制器研究》一文中研究指出集成电路随着制作工艺的发展，集成化密度越来越高，其中传统的电互连线也随着这种发展暴露出日益严重的问题。而光互连由于在解决电互连的这些问题上具有相当多的优点，因此成为将来集成电路发展的一个最具潜力的方向之一。聚合物光波导是光互连材料中各方面性能以及成本都比较突出的一类材料。本文即是以聚合物波导材料出发，针对光互连中的关键器件—MZI型电光调制器进行了设计和仿真。本文先从总的方面介绍了光互连的背景以及发展，然后从波导理论出发，对光波导的二维以及叁维结构进行了理论分析。然后针对聚合物光波导材料以及特点进行了详细的介绍，并且对聚合物电光调制器的基本理论进行了分析。结合beamprop软件，基于本文所采用的聚合物波导材料，详细分析了各项参数对脊型波导有效折射率的影响，得到了可行的脊型单模条件。然后对有机聚合物脊型波导进行了理论上的分析和仿真，主要针对弯曲损耗进行了分析。然后在该脊型结构的基础上，对调制器的Y分支结构进行了理论分析和建模仿真。分析了S型Y分支结构的各个参数，并且作为对比，还分析了支臂型Y分支结构。经过仿真对比，最终选取S型Y分支做为MZI型调制器的Y分支结构，并且得到了一组可行的结构参数。最后结合以上仿真结构，构建了MZI型聚合物电光调制器，并分析了它的光场和半波电压。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-01-01）
高婷婷,韩慧莲,张瑞,马志飞[8]（2013）在《弹光调制器准单色光波偏振测量与仿真》一文中研究指出弹光调制器(Photoelastic Modulator,PEM)互差频调制的新型偏振测量方法,能够同时实现叁个斯托克斯光谱偏振参数测量,克服了现有方法的无法用阵列探测器有效采集,调制频率高的缺点,保留了原有弹光调制器偏振测量的优点。文章以光学系统的准单色光的偏振特性以及常用的偏振分析方法为基础,引入了Stokes矢量来表示入射光波的偏振特性。分析了弹光调制器实现偏振测量新方法的原理,利用叁个弹光调制器工作在互相差异的频率上,对偏振光进行差频调制,产生载有偏振信息的低频分量,再通过锁相放大即可得到偏振信息,并给出利用MATLAB模拟仿真实现Stokes参量复原的过程。理论分析及仿真结果证明了该方法在理论上的可行性。(本文来源于《光散射学报》期刊2013年04期）
顾佳佳[9]（2013）在《液晶光调制器实现光波移相的实验研究》一文中研究指出移相干涉技术中由于存在外界干扰，影响了条纹的稳定性，降低了采集信息的准确性。针对这一问题，我们使用液晶光调制器作为移相装置，通过计算机信息处理技术采集的多幅干涉条纹图像，寻找出最接近移相值的两幅干涉图像。主要研究工作如下：第一建立了移相干涉的实验装置。实验中使用的是马赫—曾德尔干涉仪；电寻址液晶空间光调制器作移相器；加入光学傅里叶变换系统（4f系统），在实验光路中实现傅里叶变换和逆傅里叶变换；将CCD探测器作为记录干涉条纹的装置。第二提出了合理有效的实验方案。在实验中为减小外界环境对结果的影响，改变移相方法，用计算机控制空间液晶光调制器中的正弦光栅，进行快速交替循环移相，采集并存储多幅图像。第叁编制了计算机干涉条纹处理程序，以便在采集的多幅图像中获得与理想移相值最接近的两幅干涉图像。编制程序提取干涉条纹位相信息，经过傅里叶变换和逆傅里叶变换等进行数据处理，得出的两幅干涉图像，两图位相作差，所得差值与移相器移相值作比较,计算误差百分比。误差在可接受范围内，说明方法的有效性。通过液晶光调制器光波移相的实验研究，实现了光波的精准移相。这一研究方向将会在位相测量、光学器件检测、数字共轴全息以及数字全息加密等研究领域得到广泛应用。(本文来源于《辽宁师范大学》期刊2013-04-01）
汪欣[10]（2011）在《声表面波型集成声光波导调制器的研究》一文中研究指出声表面波型声光波导调制器开关时间短,衍射效率高,有望用于光纤激光器中实现声光调Q,同时其具有的易于集成,体积小,驱动功率低,带宽大,能多波长运转的特点将有助于激光显示和光通讯领域的发展。本文对该调制器的整体结构及输出特性进行了理论和实验研究。论文的主要工作包括以下几个方面:1.介绍了声表面波型集成波导声光调制器的研究背景、国内外研究现状、发展趋势和研究意义。2.从提高衍射效率和降低结构损耗出发,改变过渡波导边界形状函数,利用OptiBPM软件优化了调制器中的双锥形光波导的结构,提出了叁种参考结构。理论上提高衍射效率7%~8%,结构损耗可降低0.2~0.3dB。3.研究了高频信号加载过程中的阻抗失配问题,设计了实现调制器信号加载使用的L型匹配电路,通过传输矩阵法,计算比较了各种L型匹配电路的电压传递系数,给出了最佳设计结果。4.利用一种改进的光线近似法,分析了钛扩散光波导的单模工作条件。通过上述结论和E. Stake, G. P. Bava等人提出的基于有效折射率法的近似解法,研究了不同切型的钛扩散铌酸锂光波导的制作初始条件与光纤-波导耦合损耗的关系。5.利用由Chatterjee、Chee等人基于简化处理后的多重平面波散射理论推导出的耦合模方程组,采用4阶Runge-Kutta法求解了该耦合方程组,利用matlab数值模拟分析了在同一衍射装置条件下,不同工作波长运转时,各级衍射光的分布情况,为多波长宽带声光波导调制器的研制提供了初步的理论基础。(本文来源于《天津大学》期刊2011-12-01）
光波导调制器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
电光调制器作为光学信息传输链路的核心元件之一,在光通信、光传感、光信息处理等领域有着重要的应用。目前电光调制器面临着成本过高、调制速率和带宽的进一步提升较为困难等问题,使其应用范围受到了一定的限制。因此,研制性能优良、价格低廉的电光调制器已成为国际上研究的热点之一。近年来,聚合物光波导环形调制器引起了人们的广泛关注。聚合物材料具有折射率可调、介电常数低、电光系数大、成本低、工艺兼容性好及易集成等优点,在制备高性能电光调制器中具有很大的优势。而聚合物光波导环形调制器则进一步结合了光波导环形谐振腔高品质因数、结构紧凑的优点,使器件的尺寸与功耗大大降低,因而具有更加广阔的应用前景。本论文研究了一种新型结构的光波导环形电光调制器,包括：环形谐振腔光波导、电极、微波探针结构的优化设计、制备工艺优化和电光调制器的性能分析。本文研究了一种新型结构的聚合物光波导环形电光调制器。首先对该调制器的结构进行了设计,对调制器的灵敏度、调制带宽等性能参数进行了理论分析,并通过参数优化实现了性能的提升。其次利用有效折射率法对环形调制器的弯曲倒脊形波导进行了理论分析与单模设计,采用数值计算的方法计算了倒脊形波导的弯曲损耗,最终得到了优化的弯曲倒脊形波导的结构参数。在给定倒脊形波导的参数下,对电光调制器的电极系统进行了优化设计,得到了最优化参数。在前面工作的基础上,对聚合物光波导环形电光调制器的制备工艺进行研究,并对其中的关键工艺进行了优化,为下一步制备高性能电光调制器打下基础。最后对调制器的测试系统中的关键部件微波探针进行了设计,利用HFSS软件研究了不同结构参数对探针性能的影响,得到了优化的结构参数。实验制备出了用于测试电光调制器的微波探针,并对其性能进行了初步测试。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光波导调制器论文参考文献
[1].吴文鹏.再入式光纤陀螺用集成光波导调制器[D].电子科技大学.2017
[2].路宇.聚合物光波导环形调制器的设计与研究[D].东南大学.2016
[3].李艳娜.基于石墨烯与光波导电光调制器的调制机理研究与制备[D].中北大学.2015
[4].廖进昆.电光有机聚合物光波导调制器的研究[D].电子科技大学.2015
[5].李艳娜,汤跃,韦丽萍,王永华,刘耀英.SOI环形光波导谐振腔双层石墨烯调制器（英文）[J].强激光与粒子束.2015
[6].崔丹凤.集成垂直耦合结构的光波导电光调制器研究[D].中北大学.2014
[7].华冰鑫.基于聚合物材料的光波导和MZI调制器研究[D].西安电子科技大学.2014
[8].高婷婷,韩慧莲,张瑞,马志飞.弹光调制器准单色光波偏振测量与仿真[J].光散射学报.2013
[9].顾佳佳.液晶光调制器实现光波移相的实验研究[D].辽宁师范大学.2013
[10].汪欣.声表面波型集成声光波导调制器的研究[D].天津大学.2011