基于SOI材料的集成可調(diào)諧光衰減器的研究.pdf

1、可調(diào)諧光衰減器是光網(wǎng)絡(luò)中最基本的光器件之一,該文提出了一種新型基于SOI材料的電注入的集成可調(diào)諧光衰減器,介紹了可調(diào)諧光衰減器的設(shè)計原理和器件結(jié)構(gòu),提出了器件的近似分析模型,分析和優(yōu)化了影響器件衰減特性的結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù),分析了器件的注入載流子分布、插入損耗和響應(yīng)時間,介紹了器件的制作工藝,最后給出器件的測試結(jié)果.具體內(nèi)容包括:介紹了硅(SOI)材料的性質(zhì),分析了基于SOI材料實現(xiàn)可調(diào)諧光衰減器的技術(shù)方案的選擇.直波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧光衰減器

2、具有結(jié)構(gòu)簡單、插入損耗小、工藝容差大、有利于降低成本和提高成品率等優(yōu)勢,因此我們在設(shè)計中采用了直波導(dǎo)結(jié)構(gòu).詳細介紹了PIN結(jié)載流子注入理論,總結(jié)和分析了廣泛應(yīng)用的脊型波導(dǎo)橫向PIN結(jié)構(gòu)的性質(zhì),在此基礎(chǔ)上提出了新型的雙脊波導(dǎo)橫向PIN結(jié)構(gòu).雙脊波導(dǎo)橫向PIN結(jié)構(gòu)可以進一步增大載流子的注入面積,提高載流子的利用率.為了減小單模脊型波導(dǎo)和雙脊波導(dǎo)的模式耦合損耗,根據(jù)模斑轉(zhuǎn)換器的思想,在器件中設(shè)計了漸變雙脊波導(dǎo)區(qū).整個器件包含輸入/輸出波導(dǎo)、漸

3、變雙脊波導(dǎo)區(qū)和調(diào)制區(qū)三個部分.通過近似處理,提出了雙脊波導(dǎo)橫向PIN結(jié)構(gòu)的分析模型,并根據(jù)分析模型優(yōu)化了影響可調(diào)諧光衰減器衰減特性的摻雜深度、摻雜濃度、本征區(qū)半長等參數(shù),給出了優(yōu)化后的參數(shù)值.分析了器件的注入載流子分布、插入損耗和響應(yīng)時間.給出了器件制作的完整的工藝流程,重點介紹了光刻、熱擴散、刻蝕光波導(dǎo)、端面拋光等器件制作的關(guān)鍵工藝,并根據(jù)可調(diào)諧光衰減器制作的特殊要求確定了相應(yīng)的工藝參數(shù),最后給出器件的制作結(jié)果.介紹了器件的電學(xué)特性、