基于SOI的聲光調(diào)制器件的研究.pdf

1、聲光器件特別是硅基聲光器件在集成光學(xué)領(lǐng)域有重大的意義，其具有體積小、驅(qū)動功率低、易于集成等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于光通信、光傳感、光信息處理等領(lǐng)域，尤其是表面波型聲光器件因?yàn)槠洫?dú)特的優(yōu)勢越來越受到人們的重視，隨著光集成技術(shù)的發(fā)展，聲光器件也在向集成化、小型化、功能化方向發(fā)展。
　　基于以上思想，本文的目的在于:硅基上聲光調(diào)制器件的研究，重點(diǎn)研究了基于SOI的Mach-Zehnder聲光調(diào)制器，具體研究內(nèi)容如下：
　　1.從聲光調(diào)制

2、器的基本理論出發(fā)，分析了聲波激發(fā)過程中應(yīng)用的壓電效應(yīng)及叉指電極的設(shè)計(jì)方法，并且詳細(xì)介紹了聲表面波的基本理論及其激發(fā)原理，闡述了聲光效應(yīng)的基本原理。
　　2.闡述Mach-Zehnder聲光調(diào)制器的基本原理，提出一種改進(jìn)的Mach-Zehnder聲光調(diào)制器設(shè)計(jì)方案，采用COMSOL Multiphysics模擬軟件，首先對新提出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;進(jìn)而研究了波導(dǎo)類型、波導(dǎo)寬度、氧化鋅厚度及叉指對數(shù)等因素對聲光調(diào)制效率的影響，并對聲光調(diào)制

3、器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化以提高其性能。仿真結(jié)果表明，當(dāng)條波導(dǎo)寬度為6μm，氧化鋅只覆蓋有叉指電極的部分且厚度為2.2μm，控制叉指電極數(shù)目為50對時，波導(dǎo)有效折射率變化在驅(qū)動電壓為1V時可以達(dá)到4.08*10-4，比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)提高了12％。為了使調(diào)制效果更加的明顯及測試損耗等相關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)了一種環(huán)形諧振腔聲光調(diào)制器。
　　3.開展了硅基聲光調(diào)制器的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，介紹了實(shí)驗(yàn)過程中需要用到的工藝，在流片的基礎(chǔ)上采用兩次套刻、兩次濺射、兩次剝離