鈮酸鋰波導(dǎo)電光A-D轉(zhuǎn)換器單元技術(shù)研究.pdf

1、本論文以2位波導(dǎo)電光A/D轉(zhuǎn)換器的理論設(shè)計和工藝實驗為目標(biāo)，以計算機仿真和具體工藝實驗相結(jié)合，對鈮酸鋰波導(dǎo)電光 A/D轉(zhuǎn)換器的光波導(dǎo)設(shè)計、電極優(yōu)化以及電光響應(yīng)等性能指標(biāo)進行了詳細(xì)分析。
　　采用有限差分束傳播法（FD-BPM）優(yōu)化了M-Z結(jié)構(gòu)電光A/D轉(zhuǎn)換器光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，包括直接轉(zhuǎn)向波導(dǎo)和Y分支波導(dǎo)。采用余弦彎曲Y分支波導(dǎo)設(shè)計2位M-Z型電光A/D轉(zhuǎn)換器，并設(shè)計相應(yīng)的器件版圖。另外，設(shè)計了2位相位補償型電光A/D轉(zhuǎn)換器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。<

2、br>　　本論文以美國特拉華大學(xué)提供的一個免費的保角變換工具包為基礎(chǔ)采用保角變換方法對行波結(jié)構(gòu)電光 A/D轉(zhuǎn)換器電極結(jié)構(gòu)進行了詳細(xì)的仿真分析。分析結(jié)果表明，采用低折射率的緩沖層、厚電極等方法可以在不同程度上改善 A/D轉(zhuǎn)換器的性能，同時它們對阻抗匹配、調(diào)制帶寬和導(dǎo)體損耗的影響是不同的，在實際設(shè)計時應(yīng)該折衷考慮。
　　本論文采用傅里葉變換方法定量分析了電光 A/D轉(zhuǎn)換器的速度失配和傳輸損耗對輸出光脈沖（包括脈沖形狀、幅度和寬度）的影

3、響，仿真結(jié)果表明速度失配會使光脈沖峰值下降、使脈沖寬度增加，而損耗只使脈沖峰值下降，不會使脈沖展寬。另外，討論了集總參數(shù)電極型和行波參數(shù)電極型電光 A/D轉(zhuǎn)換器的頻率響應(yīng)。
　　分析了影響電光 A/D轉(zhuǎn)換器性能其他因素，如光通過調(diào)制的渡越時間、激光脈寬、脈沖間隔抖動等；還討論了對光功率、調(diào)制帶寬及探測器噪聲的要求等。另外，分析了器件溫度漂移和直流漂移問題。
　　為了實現(xiàn)電光A/D轉(zhuǎn)換，采用兩條技術(shù)路線：1）以退火質(zhì)子交換工藝