干涉型鈮酸鋰基集成光開關(guān)研究.pdf

1、隨著光電子系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加,單模元件以及它們之間的互聯(lián)在整個(gè)系統(tǒng)總成本中占越來越大的比例,迫切需要采用光子集成技術(shù)(PIC)來提高系統(tǒng)性能和降低成本.在近十年中,光電子基礎(chǔ)工藝取得了若干關(guān)鍵進(jìn)展,這為PIC技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).波分復(fù)用(WDM)技術(shù)、密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)的迅速發(fā)展也推動(dòng)了PIC技術(shù)的發(fā)展,在這種系統(tǒng)中,不采用PIC技術(shù)是根本無法實(shí)現(xiàn)的.集成光開關(guān)是一種具有一個(gè)或多個(gè)可選輸出端口,可對(duì)光傳輸線路進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的

2、器件.光開關(guān)按照其端口數(shù)目不同,可分為1×1、1×2、2×2、1×N及N×M等.光開關(guān)在光通訊系統(tǒng)中以及光信號(hào)處理中有著重要的應(yīng)用,主要起著光交叉互聯(lián)、光上下路復(fù)用(OADMs)和光信號(hào)監(jiān)視等作用.在各種光開關(guān)中,熱光開關(guān)列陣、微機(jī)械光開關(guān)列陣、液晶光開關(guān)以及氣泡式光開關(guān)列陣由于集成度較大,因而將是大規(guī)模陣列光開關(guān)的發(fā)展方向.而鈮酸鋰電光光開關(guān)、電光聚合物光開關(guān)等,則將是高速光開關(guān)的發(fā)展方向.該論文研究了干涉型鈮酸鋰基光開關(guān)器件.其目的

3、是通過合理、有效的器件設(shè)計(jì)和對(duì)制作工藝的改進(jìn),實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)較新穎、器件性能優(yōu)良的集成光學(xué)器件.LiNbO<,3>是由來已久的波導(dǎo)類器件的材料,LiNbO<,3>材料能實(shí)現(xiàn)較高的調(diào)制速度和較低的調(diào)制電壓,材料成本低,工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,是較成熟的技術(shù),目前在高速光網(wǎng)絡(luò)和光信號(hào)處理網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有著重要的應(yīng)用.鈮酸鋰的無隔離層X切電極結(jié)構(gòu)有最小的半波電壓,其大小約為Z切器件的70％.雖然其調(diào)制速度較低些,但是對(duì)于光開關(guān)設(shè)計(jì)要求而言,幾十ns的開光速度已經(jīng)足