準(zhǔn)速度匹配鉭酸鋰電光相位調(diào)制器的設(shè)計(jì)、制作和測試.pdf

1、文主要研究的就是用于SSD技術(shù)中的準(zhǔn)速度匹配電光位相調(diào)制器。 從晶體的電光效應(yīng)入手，隨后介紹了電光調(diào)制器的形式與結(jié)構(gòu)，并結(jié)合ICF系統(tǒng)的要求與已經(jīng)指標(biāo)確定調(diào)制器的具體參數(shù)。在設(shè)計(jì)調(diào)制器的過程中，由于光波與微波在晶體中的折射率不同，因此兩者速度不同，造成速度失配，使得調(diào)制度無法一直增大。針對這一情況，采用晶體疇反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，即改變受到微波負(fù)調(diào)制區(qū)域的晶體的電光系數(shù)符號，使光波在此區(qū)域仍舊受到正調(diào)制，從而達(dá)到準(zhǔn)速度匹配。除了設(shè)計(jì)疇反轉(zhuǎn)區(qū)

2、域以外，根據(jù)微帶線理論公式得到了微帶線的各項(xiàng)指標(biāo)。 在調(diào)制器的制作過程中，詳細(xì)研究了大面積并且厚度達(dá)到1mm的鉭酸鋰晶體的電場室溫極化過程，針對在極化過程中外部施加高電壓時(shí)產(chǎn)生的回流現(xiàn)象，采用了改變極化時(shí)間來抑制，取得了很好的效果。利用熱釋電和化學(xué)腐蝕方法，證實(shí)了成功地實(shí)現(xiàn)了鉭酸鋰晶體的大面積疇反轉(zhuǎn)。該方法可以用于晶格結(jié)構(gòu)相同的大面積鐵電晶體的極化。除了晶體極化以外，利用光刻、濺射等工序在晶體上制作了微帶線，并對器件進(jìn)行了封裝測

3、試。通過對器件的微波諧振特性與頻譜展寬特性的測試，實(shí)現(xiàn)了在微波頻率為3GHz條件下的調(diào)制器制作。 另外發(fā)現(xiàn)，周期性疇反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)僅能實(shí)現(xiàn)單一頻率的準(zhǔn)速度匹配，且調(diào)制頻率越高，靠近響應(yīng)頻率附近越陡峭。如果微波源的輸出頻率或者溫度發(fā)生漂移，可能無法實(shí)現(xiàn)高調(diào)制度的位相調(diào)制。所以，設(shè)計(jì)了基于非周期疇反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的行波位相調(diào)制器，通過遺傳算法來優(yōu)化疇反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在3GHz的中心頻率下獲得了0.3GHz和0.5GHz的平頂頻譜響應(yīng)。通過數(shù)值模擬，