低串?dāng)_、帶寬可調(diào)諧光分插復(fù)用器研究.pdf

1、光分插復(fù)用器(OADM，Optical Add/Drop Multiplexer)是波分復(fù)用(WDM)光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵網(wǎng)元之一，在通信網(wǎng)絡(luò)向高速度、大容量、透明性方向發(fā)展中起著極其重要的作用。幾乎所有國家都將其列入現(xiàn)代通信網(wǎng)領(lǐng)域必須解決的關(guān)鍵技術(shù)加以研究。
　　論文作者研究了低串?dāng)_、集成度高基于線性錐形十字交叉微環(huán)諧振濾波器，為采用硅基納米波導(dǎo)的微環(huán)型濾波器構(gòu)架多通道級聯(lián)微環(huán)型OADM器件奠定基礎(chǔ)。低串?dāng)_利用線性錐形十字交叉波導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)

2、，首先研究了線性錐形十字交叉的自映像特性，之后利用光束傳播法(BPM，beam-propagation-method)和時域有限差分算法(FDTD，finite-difference time-domain method)模擬了線性錐形十字交叉波導(dǎo)的性能。通過仿真結(jié)果表明，線性錐形十字交叉波導(dǎo)的插入損耗只有0.2dB，它比傳統(tǒng)十字交叉結(jié)構(gòu)改善了0.9dB的插入損耗。同時，它的串?dāng)_和回波損耗低于42dB。
　　由于帶寬可調(diào)諧非常重要

3、，它能使系統(tǒng)更加的靈活，而且能減小信號的畸變同時適用不同的比特速率和不同的信道，也是將來動態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。本文提出的多通道級聯(lián)微環(huán)型OADM結(jié)構(gòu)，利用狹縫波導(dǎo)(slot waveguide)的特性和熱光效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)帶寬的調(diào)諧。這種結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，功耗低，有較大的帶寬，同時調(diào)諧范圍大，非常適合當(dāng)前集成光器件高度集成的要求。用數(shù)值方法FDTD算法結(jié)合解析解，利用matlab仿真得到，隨著加熱片功率的變化，3dB帶寬從8.07nm到9.07

4、nm動態(tài)的改變。
　　最后我們研究與微環(huán)諧振器實(shí)際制作相關(guān)的工藝失準(zhǔn)問題。針對高折射率差波導(dǎo)材料垂直耦合結(jié)構(gòu)納米微環(huán)諧振器，先用耦合模理論解析方法研究了耦合系數(shù)與直波導(dǎo)和微環(huán)波導(dǎo)耦合層厚度d以及橫向偏移量△之間的關(guān)系，為三維時域有限差分法(3D-FDTD)的精確數(shù)值計(jì)算確定了模擬范圍。之后結(jié)合解析方法和3D-FDTD數(shù)值計(jì)算研究了△和d的制作工藝容差。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)d=30nm，偏移量△在130～265nm之間變化時，耦合系數(shù)始終保