鈮酸鋰調(diào)制器核心區(qū)域的電學(xué)特性研究及仿真.pdf

1、高性能的電光調(diào)制器是光通信和光信號(hào)處理領(lǐng)域中十分重要的部件。電光調(diào)制的原理是電光效應(yīng)，即光在波導(dǎo)中傳播時(shí)受到了電信號(hào)的調(diào)制，它的一些性質(zhì)因之發(fā)生了改變。折射率的改變就是其中之一，充分利用折射率改變量中與電場相關(guān)的線性部分，就可以實(shí)現(xiàn)線性電光調(diào)制。以鈮酸鋰晶體為主要材料的調(diào)制器，是目前調(diào)制器中的主流。本文的核心是研究鈮酸鋰調(diào)制器核心區(qū)域的電學(xué)特性，包括區(qū)域內(nèi)的電場分布研究，電學(xué)參數(shù)的提取，以及電極-波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)等。
　　本文首

2、先介紹了鈮酸鋰晶體的一些物理特性。鈮酸鋰的各向異性決定了它的物理性質(zhì)是與方向有關(guān)的，在眾多物理性質(zhì)中重點(diǎn)研究了鈮酸鋰的電光效應(yīng)，闡述了鈮酸鋰晶體作為調(diào)制器主要材料的合理性。然后簡述了相位調(diào)制器和馬赫-曾德型強(qiáng)度調(diào)制器的結(jié)構(gòu)，工作原理和它們的輸入輸出特性。緊接著探討了調(diào)制器中發(fā)生的短期直流漂移和長期直流漂移。這兩種現(xiàn)象都會(huì)影響調(diào)制器的正常工作，必須想辦法消除或者盡量減小。通過建立合理的電學(xué)模型，從模型中找出影響直流漂移的關(guān)鍵參數(shù)，并提出了

3、改善直流漂移的方法。
　　電極間的電場影響著調(diào)制器的工作，因此電極周圍的電場分布是我們非常感興趣的地方。第四章重點(diǎn)研究了核心區(qū)域的電場分布，包括軟件仿真的方法和基于“點(diǎn)匹配法”的求法。在軟件仿真中提出了一種電參數(shù)的估算方法，最后從得到的電場分布的結(jié)果中得到了優(yōu)化器件設(shè)計(jì)的方法。
　　一般研究調(diào)制器的性質(zhì)時(shí)，都是研究它的直流特性，對(duì)于它交流特性的研究則比較少。本文最后研究了調(diào)制器的交流特性。研究基于M-Z型強(qiáng)度調(diào)制器展開，觀察