导读:本文包含了电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:石墨烯,波导调制器,氮化硅,集成光器件
电光波导调制器论文文献综述
范美勇[1]（2018）在《石墨烯集成波导电光调制器研究》一文中研究指出高速、宽带、紧凑的光调制器是十分重要的光通信系统器件,石墨烯具备的费米能级可调、超高载流子迁移率以及超高热导率等特性,使其与光波导结合的调制器满足宽带宽、超快调制、高集成度、低调制功耗等需求。氮化硅波导与硅波导相比,具有传输损耗小、非线性损耗低、制备工艺简单等优点。本论文以基于双条形氮化硅光波导结构的石墨烯电光调制器、TM-Pass偏振器和基于氮化硅微环谐振器结构的石墨烯热光调制器作为研究对象,重点研究了器件的调制原理、结构仿真设计和性能分析。本文首先通过有限元算法对基于双条形氮化硅波导的四层石墨烯电吸收光调制器进行设计和优化,得益于石墨烯层之间的共电极设计,器件的总电阻降低了50%。结果表明所提出的石墨烯调制器实现了在1550nm波长下3dB调制的有源长度为18.09μm,调制器的消光比和品质因数分别达到0.1658dB/μm和9.7,调制带宽高达30.6GHz,并且调制开关电压范围只有ΔV=3.8180V和能量消耗为780.50fJ/bit。利用该四层石墨烯/双条形氮化硅波导混合结构对TE模式吸收强,TM模式吸收弱的传输特性,该波导结构还可作为低损耗和宽带TM-Pass偏振器。当偏振器的长度为200μm时,TE模式的插入损耗可达39.2dB,TM模式的插入损耗只有0.8dB,从而使得偏振器的消光比ER高达38.4dB。另外,该偏振器也可实现在1520-1720nm宽带波长范围内高于33.8dB的消光比和低于0.87dB的插入损耗。最后设计了易于制备的单层石墨烯氮化硅微环热光调制器,数值仿真得到该调制器的消光比达到40dB,半高全宽(FWHM)为0.33nm,上升和下降响应时间分别为17.8μs和18.3μs。同时,对石墨烯的转移进行了实验探究和表征,并初步实验制备器件。通过以上研究,对氮化硅波导平台上的低损耗紧凑高速调制器和宽带偏振器进行了补充。同时,提出的石墨烯氮化硅微环热光调制器具有良好的调谐性能和可行性。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-08）
刘畅[2]（2018）在《PLZT波导电光调制器及其行波电极系统设计与优化》一文中研究指出作为大容量光纤传输系统和高速光电信息处理系统中的关键器件,电光调制器成为了国内外研究的热点,目前迫切需要研制小尺寸的高速电光调制器。本文选取了PLZT(锆钛酸铅镧,Pb_(1-x)La_x(Zr_yTi_(1-y))_(1-x/4)O_3)铁电陶瓷薄膜材料作为研究对象,重点对集成化PLZT电光调制器及其行波电极系统进行了设计与制备,并对其工作特性进行了测试。PLZT是一种较为新型的透明铁电陶瓷材料,其电光系数大、折射率高、透光性好,用其制备的电光器件具有半波电压小、功耗低、偏振不敏感等优点。本文设计基于PLZT薄膜的脊型光波导结构,利用有效折射率法计算介质的有效折射率参数。该参数不仅对光波导设计有参考价值,也对电极系统中波速匹配和阻抗匹配产生重要影响。在对光波导结构参数的设计中,采用马赫-曾德(M-Z)干涉仪结构作为调制器电光相互作用区,利用光束传播法模拟计算出光波导性能参数并对其进行优化,模拟结果显示在光波导脊高0.6μm,调制臂长度为10mm时,可以达到的调制深度超过了90%。电极结构是影响电光调制器的关键因素,本文根据微波传输线基本理论,利用HFSS对PLZT电光调制器的电极系统进行了仿真设计。采用共面波导(CPW)型的行波电极结构,对金电极厚度、电极宽度、电极间距、缓冲层厚度对波速匹配和特征阻抗的影响进行了详细研究,利用它们之间的变化关系优化设计电极尺寸。对相互作用区、过渡区、接口区进行了分块设计,并结合S参数,对相互作用区长度、过渡区倒角半径、接口区直线距离进行设计优化,最终得到3dB带宽为10GHz左右,半波电压为20.6V,整体尺寸不超过1cm~2的CPW行波电极系统。最后,通过紫外光刻、等离子反应刻蚀、电镀、切割抛光等工艺流程制备出了PLZT电光调制器样品,利用光波测试系统、矢量网络分析仪、光谱仪等设备搭建测试平台,对制备出的调制器样品进行了性能测试。测试得到芯片片上损耗为10.83dB、半波电压为24V左右、带宽为2GHz,实验结果与模拟结果基本相符。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-06）
赵晓萌,李秋实,方少亮[3]（2016）在《利用脉冲调制测量LiNiO_3波导电光强度调制器的调制深度》一文中研究指出获取高峰峰值的激光脉冲是激光致声的关键,而提高系统中Li Ni O3波导电光强度调制器的调制深度可提高峰峰值。文章在阐述了Li Ni O3电光强度调制器的原理后,对其调制深度进行了研究。提出了利用脉冲调制测量调制深度的方法:拟合脉冲调制电压高电平对应的输出光功率与加载的调制电压的函数关系,通过测量输出光功率,可得到调制深度;并搭建了实验系统,测量了电光调制器的调制深度。结果表明,利用脉冲调制能够测量Li Ni O3波导电光强度调制器的调制深度,提出的提高调制深度的方法为激光致声研究中高峰峰值激光脉冲的获取提供了解决方案。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2016年27期）
仝培霖[4]（2016）在《铌酸锂波导电光调制器偏压控制及在BOTDA系统中的应用》一文中研究指出分布式光纤传感具有重量轻、体积小、耐腐蚀、电绝缘性好、抗电磁干扰能力强和非入侵性等特点,并且能够同时对几十万个待测点进行测量,由于这一优势,分布式光纤传感在国防军事、能源探测、结构健康检测及工程预警等领域有着广泛的应用前景。采用电光晶体进行光信号调制是分布式光纤传感的核心技术,其调制效果直接影响传感系统的性能,包括测量距离、空间分辨率及精度。然而由于系统中电光调制器易受外界环境因素影响,发生工作点漂移,从而影响整个光纤传感系统的性能。为了解决调制器工作不稳定问题,本文提出一种基于步进和专家PID控制的算法。理论研究调制器的工作原理,搭建偏压控制系统并对该系统在差分脉冲对布里渊光时域分析(DPP-BOTDA)系统中的应用进行了详细的研究,具体内容如下:1、理论研究电光调制器的特性,并进行仿真实验。分析调制器工作点漂移的原因和工作点漂移后对调制信号的影响。分别对BOTDA系统中脉冲调制和微波调制进行了理论分析和仿真研究。2、设计自动偏压系统,对该系统进行实验验证。整个系统包含硬件模块和软件控制,硬件模块包括信号采集模块、信号处理模块、偏置电压输出模块和供电模块;软件部分包括硬件控制和数据算法处理。使用偏压控制系统对调制器进行控制,研究本系统对调制器工作点的锁定效果,包括锁定需要的时间、锁定的精度和锁定的稳定性。3、将所设计的偏压控制系统应用于DPP-BOTDA系统。使用BOTDA系统对悬臂梁的变形进行测试,对采集的数据进行处理,分析获得的布里渊增益谱叁维图和布里渊中心频率曲线。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01）
秦涛,刘红兵,邓晓旭,郑兴伟[5]（2014）在《实现光强精细调制的共轭聚合物波导电光调制器》一文中研究指出提出了一种新型的聚合物波导电光调制器,同时利用了聚合物材料的Pockels效应和Kerr效应,在不增加调制电压的情况下,通过引入直流偏压增加了调制器的调制度,调制深度随着直流偏压的增加而增加。采用峰-峰值9.9V的调制电压、100V的直流偏压,利用pockels电光系数γ33仅为4.052×10-14 m/V和二次电光系数S33为6.889×10-21 m2/V2的聚合物材料制备了波导电光调制器,实现了7.54%的调制度。如果采用具有更高的分子极化率及电光系数的非线性共轭聚合物材料,可期待在更低的直流偏压和工作电压情况下,得到更高的调制深度。调制器的工作面积大,可以实现大面积光斑的调制。本文的聚合物波导电光调制器适用于激光脉冲喷丸强化与成形技术,通过调整调制器的直流工作偏压,能够实现激光光斑能量的精细调节。(本文来源于《光电子.激光》期刊2014年08期）
韦丽萍[6]（2014）在《基于SOI脊型波导的跑道型谐振腔电光调制器》一文中研究指出随着光通信技术的飞速发展,高密度集成、高可靠性、智能化和低成本的集成光互连网络成为光通信系统的发展方向,光互连代替电互连成为了一种必然趋势。由于光子器件可以突破摩尔定律的限制,在增加数据传输量和传输速率的同时,还具有节省功耗、防止频率串扰的优点；不仅能保证长距离互连的密度、数据传输的准确性,还能实现超小尺寸器件的大规模集成,成为了目前国内外的研究热点。绝缘体上硅(Silicon-on-Insulator, SOI)材料的高折射率差、光场局域能力强、波导的弯曲损耗小,有利于制备超小尺寸的器件结构。此外,SOI材料与CMOS工艺兼容,可实现集成光子器件的高密度集成、超小型化、批量化生产。基于SOI材料的光学谐振腔在滤波、光开关、调制器、探测器等集成光互连网络主要部件中具有广泛应用。然而,基于跑道型谐振腔的电光调制器相关研究较少。因此,本文顺应硅基集成光互连网络的发展趋势,针对网络中的重要功能器件一电光调制器,开展了基于SOI脊型波导的跑道型谐振腔电光调制器的相关研究,充分利用了跑道型谐振腔长耦合区域的优势,有效提高了调制器的消光比、调制深度以及调制速率等性能。本文利用Rsoft和FDTD仿真软件对脊型波导的单模杰及光场在跑道型谐振腔内的传输情况进行了仿真,并分析了跑道型谐振腔的谐振特性以及独特的模式分离特性,设计了调制器的光学结构。分析了P-I-N结的导电机理以及等离子体色散效应,确定了载流子浓度变化与波导折射率系数变化的相互关系,并利用Silvico TCAD软件对P-I-N结的I-V特性进行了仿真,确定了基于SOI脊型波导的跑道型谐振腔电光调制器的电学结构参数。然后根据设计的跑道型谐振腔及P-I-N结结构参数,结合MEMS加工工艺,制备出了完整的基于SOI脊型波导的跑道型谐振腔电光调制器芯片。进行了SOI脊型波导跑道型谐振腔的谐振特性及模式分离特性测试,调制器的静态频移特性及动态响应特性测试。通过实验验证了制备出的调制器性能良好,并与同一批加工制备出的环形谐振腔电光调制器进行了对比(环形谐振腔与跑道型谐振腔的周长近似相等),发现跑道型谐振腔的模式分离特性确实有效提高了调制器的消光比、调制深度以及调制速率等性能：在1MHz频率时,跑道型谐振腔调制器对应的消光比为6.99dB、调制深度为80%、上升时间为29ns、下降时间为67ns;环形谐振腔调制器对应的消光比为1.52dB、调制深度为36%、上升时间为41ns、下降时间为72ns。虽然本文中所制备的调制器未达到最为理想的性能指标,其在设计方面的创新性为电光调制器以及谐振腔的其他应用都提供了新思路。(本文来源于《中北大学》期刊2014-05-20）
付秀华,唐昊龙,刘国军,刘凤娥,张静[7]（2013）在《高速电光调制器波导测试系统滤光片的研制》一文中研究指出为了实现对基于BaTiO3薄膜的高速电光调制器波导精确测试,研制出了一种深背景、高截止度的滤光片,用于提高测试系统信噪比,排除杂光干扰。该滤光片采用双离子束溅射的制备方法,以Nb和SiO2作为沉积材料,借助TFCalc和Macleod软件进行膜系设计和工艺反馈分析,通过正交矩阵法简化了辅助离子源工艺参数的优化过程,保证了采用优化后的工艺制备的薄膜具有更低的吸收,利用实时标定薄膜材料沉积速率等方法,解决了膜层厚度精确控制等问题。制备的滤光片通带中心波长为1550.1nm,通带宽度5.1nm,光密度在-0.1~30dB处的波长间隔为1.9 nm,满足了波导精确测试系统的使用要求。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2013年12期）
文玥,张晓霞,刘华东,熊煜[8]（2012）在《共面波导电极聚合物电光调制器多层结构研究》一文中研究指出提出了两种基于共面波导(CPW)电极的多层聚合物电光调制器模型结构,分别为补偿层型结构和屏蔽层型结构。采用了保角变换的计算方法给出了基于CPW电极结构的多层电光调制器的特性参数的计算结果。与传统调制器结构性比较,补偿层型结构能够有效的减小光波与微波传输有效折射率的差,屏蔽层型结构不仅能够减小光波与微波传输有效折射率的差,而且能够通过优化结构参数,有效地消除了微波与光波之间的折射率差,可实现调制信号速率和调制电极阻抗的同时匹配。(本文来源于《激光与红外》期刊2012年09期）
张志浩[9]（2012）在《铌酸盐晶体波导的电光调制器制备新工艺研究》一文中研究指出光纤通信技术进入了高速发展的时代,光纤通信技术的高速发展推动了光纤通讯器件的技术进步,电光调制器作为光纤通讯器件中最重要的组成之一,是制约整个网络运行速度的重要器件,也日益成为人们关注的重点和研究的热点。本文设计并制备出了铌酸锂晶体波导的电光调制器,并搭建了实验测试电光调制器系统。本文主要对质子交换工艺的交换机理进行了研究,利用退火质子交换工艺制备出了铌酸锂晶体光波导,在此基础上制作了脊型结构,制备了电光调制器原型,对电光调制器进行了通光性能测试、信号传输特性测试、以及带宽特性测试等,并对测试结果进行分析,找出了影响调制器性能的主要原因以及优化办法。(本文来源于《长春理工大学》期刊2012-03-01）
李晓东,谭震宇,王菲,郑红丽,孙小强[10]（2011）在《基于PDMS的倒脊形波导电光调制器的设计与制备》一文中研究指出选用价格低廉、介电性能良好、低传输损耗的聚二甲基硅氧烷作为波导的包层材料,旁链型分散红1键合聚甲基丙烯酸甲酯作为芯层,设计并制备了一种倒脊形聚合物波导马赫-曾德尔电光调制器及共面波导行波电极,获得了调制器的调制信号响应.针对SF6气体刻蚀聚二甲基硅氧烷的再淀积现象,提出了采用SF6和O2的混合气体对聚二甲基硅氧烷进行反应离子刻蚀的方法,发现当SF6∶O2流量比为50 sccm∶10 sccm时,刻蚀形成的凹槽侧壁陡直,底部平坦;实验制备的倒脊形马赫-曾德尔波导在1 550 nm波长下通光良好.(本文来源于《光子学报》期刊2011年04期）
电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：
作为大容量光纤传输系统和高速光电信息处理系统中的关键器件,电光调制器成为了国内外研究的热点,目前迫切需要研制小尺寸的高速电光调制器。本文选取了PLZT(锆钛酸铅镧,Pb_(1-x)La_x(Zr_yTi_(1-y))_(1-x/4)O_3)铁电陶瓷薄膜材料作为研究对象,重点对集成化PLZT电光调制器及其行波电极系统进行了设计与制备,并对其工作特性进行了测试。PLZT是一种较为新型的透明铁电陶瓷材料,其电光系数大、折射率高、透光性好,用其制备的电光器件具有半波电压小、功耗低、偏振不敏感等优点。本文设计基于PLZT薄膜的脊型光波导结构,利用有效折射率法计算介质的有效折射率参数。该参数不仅对光波导设计有参考价值,也对电极系统中波速匹配和阻抗匹配产生重要影响。在对光波导结构参数的设计中,采用马赫-曾德(M-Z)干涉仪结构作为调制器电光相互作用区,利用光束传播法模拟计算出光波导性能参数并对其进行优化,模拟结果显示在光波导脊高0.6μm,调制臂长度为10mm时,可以达到的调制深度超过了90%。电极结构是影响电光调制器的关键因素,本文根据微波传输线基本理论,利用HFSS对PLZT电光调制器的电极系统进行了仿真设计。采用共面波导(CPW)型的行波电极结构,对金电极厚度、电极宽度、电极间距、缓冲层厚度对波速匹配和特征阻抗的影响进行了详细研究,利用它们之间的变化关系优化设计电极尺寸。对相互作用区、过渡区、接口区进行了分块设计,并结合S参数,对相互作用区长度、过渡区倒角半径、接口区直线距离进行设计优化,最终得到3dB带宽为10GHz左右,半波电压为20.6V,整体尺寸不超过1cm~2的CPW行波电极系统。最后,通过紫外光刻、等离子反应刻蚀、电镀、切割抛光等工艺流程制备出了PLZT电光调制器样品,利用光波测试系统、矢量网络分析仪、光谱仪等设备搭建测试平台,对制备出的调制器样品进行了性能测试。测试得到芯片片上损耗为10.83dB、半波电压为24V左右、带宽为2GHz,实验结果与模拟结果基本相符。
（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。
电光波导调制器论文参考文献
[1].范美勇.石墨烯集成波导电光调制器研究[D].东南大学.2018
[2].刘畅.PLZT波导电光调制器及其行波电极系统设计与优化[D].东南大学.2018
[3].赵晓萌,李秋实,方少亮.利用脉冲调制测量LiNiO_3波导电光强度调制器的调制深度[J].科技创新与应用.2016
[4].仝培霖.铌酸锂波导电光调制器偏压控制及在BOTDA系统中的应用[D].哈尔滨工业大学.2016
[5].秦涛,刘红兵,邓晓旭,郑兴伟.实现光强精细调制的共轭聚合物波导电光调制器[J].光电子.激光.2014
[6].韦丽萍.基于SOI脊型波导的跑道型谐振腔电光调制器[D].中北大学.2014
[7].付秀华,唐昊龙,刘国军,刘凤娥,张静.高速电光调制器波导测试系统滤光片的研制[J].红外与激光工程.2013
[8].文玥,张晓霞,刘华东,熊煜.共面波导电极聚合物电光调制器多层结构研究[J].激光与红外.2012
[9].张志浩.铌酸盐晶体波导的电光调制器制备新工艺研究[D].长春理工大学.2012
[10].李晓东,谭震宇,王菲,郑红丽,孙小强.基于PDMS的倒脊形波导电光调制器的设计与制备[J].光子学报.2011