集成光波导光延迟技术研究

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2、作者姓名＊？＿＿—指皆教师邱现教授‘：＇＇；二；：／ｖ扣《義兹義马！釀资离；驚如片诗其苗鷄聲顯鐵導藻疑怒縣藥鷄臟置濤；讀鑛累齡ｎ：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作。及取得的研究成果据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方？夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用进的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。０作者签名；走日期

3、；２／／年冬月２Ｘ日，為论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。？（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：＾导师签名：日期：巧ｆ《年５月／义日分类号密级注1UDC学位论文集成光波导光延迟技术研究史倩指导教师邱琪教授电子科技大学成都申请学位级别

4、硕士学科专业光学工程提交论文日期2016.4.18论文答辩日期2016.5.19学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONINTEGRATEDOPTICALWAVEGUIDEFOROPTICALTRUETIMEDELAYTECHNOLOGYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:

5、ShiQianAdvisor:Prof.QiuQiSchool:SchoolofOptoelectronicInformation摘要摘要相比于电子，光传输具有更快的速率，而且光子作为载体不易受电磁场干扰，因此集成光学已经成为信息化社会发展的必然趋势。随着集成光学的发展，集成光波导无论在材料还是制作工艺方面都得到了很大的改善，基于集成光波导的延迟技术相比基于光纤、光纤光栅和高色散光纤等的延迟技术，其延时精度更高、损耗低、体积小、重量轻、易于集成并且稳定性好，所以成为近年来的研究热点。本文的研究为光波导延迟线提供了较为详细的理论分

6、析和设计基础。首先介绍了硅基光波导材料的发展，以及光波导延迟线的国内外发展现状。接着用导波光学理论对光波导进行分析，采用有限差分束传输法分别建立了二维和三维仿真模型，应用Rsoft软件和Matlab软件分别对SOI、SiO2和Si3N4波导就不同的结构、横截面尺寸、曲率半径对弯曲损耗的影响以及平行波导之间的耦合进行了仿真分析，设计出低损耗的光波导结构。然后在以上仿真基础上使用bend-simulated方法对设计出的SOI、Si3N4和SiO2弯曲波导进行优化，并就这三种材料的波导分别设计了直接转向型Y分支和S弯曲型Y分支，分析

7、对比了两种Y分支结构的优缺点。最后在此基础上完成了一个1×8的基于SiO2条形光波导的延迟线方案设计。SiO2条形波导具体的结构参数为宽7μm，高7μm，折射率差∆为0.36%。光波导的延迟路径采用级联三级Y分支，构成一个1×8光分束器。延迟线阵列版图的尺寸大小为1.3cm×1.1cm，最小弯曲半径为5mm，总损耗为1.88dB，各通道具有良好的损耗一致性，相邻信道延时差为12.5ps，总共可以实现0~87.5ps的延时。关键字：光波导延迟线，有限差分束传播法，硅基光波导，Y分支光波导IABSTRACTABSTRACTOptic

8、altransmissionhasthegreatervelocitythanelectron,andphotonnoteasilyaffectedbyelectromagneticinterferenceasthecarrier.Therefore,integ