基于Mach-Zehnder干涉儀的聚合物熱光模式開關研究.pdf

1、由于光纖的非線性效應以及光纖放大器帶寬的限制，目前單模光纖的通信容量已經(jīng)接近極限。為了滿足未來人們對高速率通信的需求，模分復用技術應運而生。在模分復用系統(tǒng)中發(fā)射端需要將基模轉換為高階模然后耦合到少模光纖中傳輸，因此可以實現(xiàn)模式靈活切換的模式開關成為了模分復用系統(tǒng)中的關鍵器件。為了方便與模分復用系統(tǒng)中其它器件對接，模式開關應該具有緊湊的結構以及易于集成的特點，因此基于平面光波導技術的模式開關是一個不錯的選擇。目前制作光波導的材料分為有機材

2、料和無機材料兩類，有機材料主要包括各類聚合物，無機材料包括硅及硅的化合物、鈮酸鋰等；聚合物光波導器件以其簡便的制作工藝、材料的廉價性、較高的熱光系數(shù)以及易于拓展為三維器件的優(yōu)勢越來越受到研究者的重視。
　　本文的研究內容是基于聚合物熱光效應而制作的熱光模式開關，并且利用聚合物可以多層旋涂的工藝，分別制作出了平面結構和三維結構馬赫曾德爾干涉儀(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)熱光模式開關。論文主要分以

3、下四個部分來論述：
　　首先，介紹了模分復用系統(tǒng)出現(xiàn)的背景并介紹了國內外模式開關器件的研究進展，簡述了聚合物光波導材料的特點及其制作工藝。
　　第二，分別利用馬卡悌里方法以及MATLAB、Comsol等軟件對器件的結構參數(shù)進行了仿真分析，然后利用Comsol熱擴散模型進行了熱擴散仿真，根據(jù)計算和仿真結果，得到了器件初步的設計參數(shù)。然后在Rsoft軟件中仿真了器件中的光路圖，仿真結果證明可以達到預想效果。
　　第三，制作