一、EDFA Gain-Flattening Using Side-Polished Fiber Half-Coupler With an Overlay Waveguide（论文文献综述）
刘秀浩[1]（2020）在《基于侧面抛磨锗芯光纤的MZI制作与应用研究》文中研究说明光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）在光纤通信与传感领域具有广泛的应用,吸引了众多研究者的关注。其中,基于单模-多模-单模（SMS）光纤结构的光纤MZI,因具有结构灵活、易于制作等优势,成为国内外研究人员的首选。然而,其制备和应用仍然面临着很多障碍,如传感器鲁棒性较差、尺寸较大等。为解决这些难题,本文基于锗芯光纤制作SMS光纤结构,通过侧面抛磨锗芯光纤、碱刻蚀侧面抛磨锗芯光纤,设计制作了两种新型MZI,并将它们用于折射率测量,灵敏度分别达到623.5 nm/RIU、2622.6 nm/RIU。本文具体工作如下:第一,设计了一种用于抛磨SMS光纤结构的辅助性侧面抛磨法。首先,制作一个中间浅两边深的表面光滑的玻璃槽。然后,将SMS光纤结构用AB胶固定在玻璃槽内。最后,用光纤研磨纸沿着与光纤平行的方向对其抛磨。在抛磨SMS光纤结构时,可确保抛磨至多模光纤纤芯附近时单模光纤的纤芯不被破坏。在整个抛磨过程中,通过实时检测传输光谱波形的变化,来实现对光纤抛磨深度的精准控制。此外,该设计还有鲁棒性好、可重复利用、抛磨区域小等优点。第二,设计实现了一种基于侧面抛磨锗芯光纤的折射率传感器。首先,制备并侧面抛磨锗芯光纤长度不同的SMS光纤结构,当达到最深干涉条纹时停止抛磨。然后,对形成的传感器进行折射率测量。实验结果表明:（1）当锗芯光纤长度较短时,灵敏度随锗芯光纤长度的增加而提高。当锗芯光纤长度为70μm时,灵敏度可达623.5 nm/RIU。（2）过长的锗芯光纤导致灵敏度降低。当锗芯光纤长度为2 mm时,在抛磨过程中激发了多种包层模,导致传输光谱复杂、不稳定。第三,设计实现了一种基于碱刻蚀侧面抛磨锗芯光纤的折射率传感器。侧面抛磨SMS光纤结构,使锗芯光纤的纤芯暴露在周围环境中。然后,利用锗芯光纤独特的碱刻蚀特性,用5%浓度的碱溶液刻蚀纤芯至整个纤芯的一半,形成分波前光纤MZI。制作的光纤MZI具有低损耗、高材料利用率和高质量传输光谱的特性。此外,光纤MZI还有较高的线性相关度和折射率灵敏度。实验表明,当锗芯光纤长度为105μm时,折射率灵敏度为2622.6 nm/RIU,线性相关系数为0.9993。可见,其灵敏度得到了显着提高,约是仅依靠侧面抛磨法制造的传感器的4倍。
段亮成[2]（2019）在《新型光子晶体光纤传感器及有源内腔光纤传感技术研究》文中研究说明光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber,PCF）以其独特的光学性能和结构优势,近年来得到了广泛而深入的研究,且被应用于各种类型的传感器及特种激光器等领域。基于空芯光子晶体光纤（Hollow-core PCF,HC-PCF）的新型气体和液体传感器,由于其相比传统传感器更易实现全光纤、高灵敏度、长距离和分布式传感,成为传感领域的研究热点。进一步将高性能光纤激光器应用于有源内腔传感技术中,能够实现高灵敏度和高分辨率传感。本文围绕HC-PCF传感器和高性能有源内腔光纤传感器展开研究,主要研究内容和创新点包括:1.高灵敏度HC-PCF气体传感器的研究。根据商用HC-PCF的结构,优化设计了一种具有花形中心孔的HC-PCF气体传感器。通过有限元方法对其进行了数值研究,在入射光波长为1.56μm时,花形中心孔结构的HC-PCF气体传感器能够获得最高0.9998的相对灵敏度因子,而典型的圆形中心孔结构仅为0.9435。2.基于表面等离子体共振的大范围高线性HC-PCF液体折射率传感器的研究。提出并数值模拟了一种通过选择性镀金膜实现的液体折射率传感器。传感器可以在近红外区域,大折射率范围1.27-1.45内工作,克服了其它报道的边孔填充型PCF传感器在1.42折射率处的限制。此外,折射率和传感共振波长高度线性,平均光谱灵敏度达到5653.57 nm/RIU（Refractive Index Unit）。3.基于双波长环形腔光纤激光器的高灵敏度PCF气体传感器的理论与实验研究。通过对双波长光纤激光器的仿真与实验研究,论证了一种基于双波长激光器模式竞争现象的灵敏度增强的有源内腔吸收型气体传感器。实验中,2 m长的HC-PCF中被填充浓度为1000 ppmv（parts per million by volume）的乙炔气体后,由于传感波长与参考波长之间存在模式竞争,传感波长输出强度骤降38.6 d B。获得最小可探测乙炔浓度为29.53 ppmv,相比以往类似工作提高了一个数量级。4.基于窄线宽单频光纤激光器的高分辨率有源内腔温度传感器的研究。实验研究了一种运用光学外差光谱技术解调,借助单频光纤激光器窄线宽特性实现的高分辨率温度传感器。在实验中,当单频光纤激光器的洛伦兹线宽小于1 k Hz且温度传感器工作在3-85℃时,可获得14.74 pm/℃的波长灵敏度。进一步利用外差光谱法解调,在18.26-18.71℃范围内,分别获得了高达1832 MHz/℃的频率灵敏度、5?10-3℃的分辨率和3.1?105的品质因子。
孟剑俊[3]（2017）在《V型腔可调谐激光器高速调制性能的研究》文中研究表明光通信技术的巨大发展是信息化时代的基础。信息化社会,不论从企业到个人还是从办公到消费,始终伴随着对光通信系统传输容量与带宽需求的提升。波分复用技术（WDM）的出现对于光通信技术具有里程碑般的意义,加上同样意义深远的相干调制技术,使得当前骨干网络已经立足100Gb/s,走向400Gb/s,目标1Tb/s。而当前网络中的瓶颈是接入网技术,1OGb/s速率的无源光网络（PON）已经开始大量部署然而面对远期的需求仍显不足,因此WDM技术走向接入网势在必行。这意味着对可调谐激光器的巨大需求,尤其是低成本可调谐激光器的需求。本论文研究一种低成本可调谐激光器一V型腔可调谐激光器（VCL）,该激光器没有光栅结构,无需二次外延,并且单电极可调谐,从而简化调制算法,因此可以实现低成本。VCL利用两个谐振腔的游标效应,通过在其中的一个腔内注入电流改变其折射率从而实现信道调谐。同时VCL通过半波耦合器耦合两个腔的输出,半波耦合器具有波长相关的损耗,因而引入了额外的选模机制,从而极大的提高了边模抑制比,改善了VCL的性能。本论文着重研究VCL高速调制性能,通过测量VCL频率响应、啁啾、眼图与误码率来分析其直接调制性能。在当前VCL设计基础上引入新的含A1材料,改进波导结构设计,从而提高其高速调制性能。并且大胆提出大幅度减小VCL体积的200GHz信道间隔的设计方案,结合利用温度间插的方法在200GHz信道间隔设计的VCL中实现100GHz信道间隔的调谐技术,大幅度提高频率响应的同时优化了调谐范围与边模抑制比,在两者之间取得了更好的性能平衡。本论文中还探讨了在VCL中应用啁啾管理技术（CML）,成功实现10Gb/s的调制;同时在量子阱混杂技术的基础上设计了 VCL与电吸收调制器（EAM）的集成,做为VCL在10Gb/s速率下工作的另一种方案此外,本论文中还提出并改进了采用片上薄膜电阻发热而不是电注入来调谐的热调谐版本VCL,实现良好性能的同时进一步提出了集成片上加热器（Heater）的设计,用于无制冷同轴封装器件（TO）中,从而进一步降低成本。
李丹萍[4]（2016）在《硅基微环谐振器的设计制作及非线性应用》文中进行了进一步梳理21世纪是一个高度信息化的时代,信息的传输、处理和存储面临越来越高的要求,传统的电互连技术正面临信号延迟、功耗和散热等“电子瓶颈”,取而代之的,光互连技术因不存在RC延迟、传输速率快、抗电磁串扰、传输带宽大、传输能耗低等优点被广泛应用于信息处理领域。绝缘体上硅材料（Silicon-on-insulator,简称SOI）由于其在通信波段透明、折射率差大以及与标准的CMOS （Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor）工艺完全兼容等优点成为最热门的低成本高集成度光互连平台。在众多硅基光子集成器件中,微环谐振器由于对特定的波长谐振增强、光传输的方向和路径可控、结构紧凑、设计自由度大、便于与其它器件集成等优点,成为光子集成回路中最重要的基础功能单元之被用来构建多种不同用途的集成光学器件。由于微环谐振器对光强有较大的谐振增强作用,微环内的光功率密度比直波导内的大很多倍,其中的非线性效应将更加显着。本论文全面、深入地研究了硅基微环谐振器的工作原理和性质,详细阐述了微环谐振器的设计方法,探索了制作微环谐振器的重要工艺过程,并对微环谐振器中的光学非线性现象和光频梳应用展开了理论与实验研究。本文的研究成果可以总结为以下几个方面：（1）探索开发了基于不同材料体系（硅、二氧化硅、氮化硅等）的精密微纳加工工艺,主要包括材料沉积、电子束曝光、紫外光刻、等离子体感应耦合（ICP）干法刻蚀、湿法刻蚀、蒸镀剥离等。详细探索并优化了多种胶在多种衬底上的电子束曝光工艺；开发了不同材料体系上的Bosch分步深刻蚀、同步浅刻蚀、各向同性刻蚀的硅基ICP干法刻蚀和湿法腐蚀工艺,制备了高质量的波导、光栅、光子晶体、微环等。（2）设计并制备了单次刻蚀的垂直光栅耦合SOI微环谐振器,双端光栅耦合效率最高可达-8 dB,即40%,3 dB带宽约为35 nm,半径为40μm时,其Q值约为55329,消光比ER为18 dB,制备的SOI微环谐振器已达到国际先进水平,其双稳态和四波混频等非线性效应明显,为低功耗集成非线性器件奠定了基础。另外,通过在微环中引入MZI结构,利用热电级调制MZI双臂,在功耗9.82 mW时,首次实现了微环谐振器的谐振间隔从零到一整个FSR （1.17nm）的连续可调。（3）首次设计并制备了应用于厚Si3N4薄膜上的聚焦型高耦合效率宽谱光栅耦合器,该耦合器结合倒锥和聚焦型光栅齿,结构紧凑,制作简单,耦合效率高,对准容差大,便于器件的大面积制备与测试。耦合器的尺寸为70.2 μm×19.7μm,最佳耦合效率-3.7 dB,1-dB带宽54 nm。（4）提出了SU-8覆盖的刻蚀型端面耦合方案。使用相向的锥形结构,结合聚合物曝光与端面刻蚀的方法,通过电子束曝光获得聚合物与光纤的耦合端面,提高端面质量,减小耦合损耗。模拟得到的光场从氮化硅波导到SU-8波导中的模式耦合损耗共为0.24 dB。（5）深入研究基于片上微环谐振器的光学频率梳产生原理,设计并制作了C波段内宽带零色散平坦、耦合效率可控的Si3N4上微环谐振器,利用LPCVD、电子束曝光、剥离蒸镀和ICP干法刻蚀等工艺,制备了不同半径、不同耦合间距的氮化硅微环谐振器,尝试利用环对光强的谐振放大以及Si3N4的三阶非线性效应产生级联四波混频进而激发光频梳。
兰凌轩[5]（2016）在《用于下一代以太网的可调谐半导体激光器研究》文中认为以太网以其低成本、高可靠性和安装维护简易等优点成为普遍采用的网络技术,随着用户对数据传输和接入带宽的需求越来越大,以太网逐渐经历了标准以太网、快速以太网、千兆以太网等各个阶段。以太网在电信化和数据中心的应用,更是推动了40 Gb/s和100Gb/s下一代以太网的快速商用。可是,当前已有的下一代以太网光发射机大多基于分布反馈激光器设计,复杂的工艺和昂贵的成本制约着其大规模应用。V型耦合腔可调谐半导体激光器不仅能够很好地解决这个问题,而且能够满足未来面临更大带宽需求时系统升级,动态组网的需要。本文主要研究用于下一代以太网的V型耦合腔可调谐激光器。首先,我们介绍了V型耦合腔可调谐激光器的基本结构和工作原理,并将该结构运用于1310 nm波段可调谐激光器的设计中,针对该波段改用AlGaInAs材料量子阱结构作为有源层,以提升温度稳定性,并重新设计了层状结构和波导结构。谐振腔参数也进行了优化,以获得较大的波长调谐范围和较高的边模抑制比,并在半波耦合器的设计中,加入两个延展区域用于优化附加损耗。接着,我们按照设计制作了实际器件,分析了波导内切和AlGaInAs材料量子阱侧向刻蚀现象出现的原因,并进行了改进,成功制作出性能优异的1310 nm波段V型耦合腔可调谐激光器。通过单电极电流热调谐,实现了22个100 GHz信道间隔的连续波长切换,边模抑制比超过30 dB。最后,我们设计了满足100GBASE-LR4规范的V型耦合腔可调谐激光器,并利用时域行波模型仿真了其静态和动态特性。通过采用电注入调谐模式,引入无源波导作为调谐区域,改进电极结构,缩短谐振腔腔长和减小腔长差等优化方式,取得了单个自由光谱范围内21个200 GHz信道间隔的连续波长切换,以及25 Gb/s直接强度调制性能,能够很好地满足下一代以太网对光发射机的需求。
彭健[6]（2012）在《新型特种光纤的制作及其应用》文中研究说明各种类型的特种光纤及相关器件已广泛应用于通信、传感、生物医学、材料加工和军工等科技领域。本论文在两项国家“863”项目“通信用特种光纤—稀土掺杂光纤”和“光纤制造新技术及新型光纤—新型特种光纤”以及一项国家自然科学基金重点项目“面向细粒度光路交换信息安全网的光纤器件”的支持下,对普通掺杂光纤的研制及其在DBR激光器的应用、多层芯大模场稀土掺杂单模光纤的分析和研制、双芯掺铒光纤的研制和应用以及色散渐变光纤的研制进行了深入的研究,获得了以下创新成果：1.深入分析了石英玻璃的网络结构,研究了各晶型的二氧化硅之间的转变关系。进而研究了制作稀土掺杂光纤时疏松层的制备,指出了疏松层的质量与反应物的组成及沉积时的温度有关,其中疏松层中孔的“比表面积”是最关键的因素。进一步地分析了铋、镓、铝共掺的掺铒石英基光纤的掺杂浓度与疏松层沉积温度的关系,给出了最佳沉积温度为1560～1600℃。2.采用了新型的“在线”溶液掺杂方式,这种溶液掺杂法较之传统的悬挂浸泡法有节省成本、提高制棒的成功率以及减少工作量等优点。结合了多孔介质的表面物理和流体力学的理论,对稀土溶液掺杂的机理进行了分析。表明了溶液中的离子被疏松层吸附,是伴随在溶液对疏松层的浸湿和渗流的过程当中,并给出了每个阶段可以加强效果的改进方法。3.对自制的掺铒光纤进行氢载操作,实验结果表明退火后的氢载掺铒光纤具有更好的稳定性,并且损耗较小,具有更高的激射光输出效率。利用氢载的掺铒光纤光纤制作了分布布拉格反射（DBR:Distributed Bragg Reflective）光纤激光器,得到了单纵模、双偏振的输出激光,并且间接得到了掺铒光纤的双折射为0.89×10-6。为了实现单纵模、单偏振的输出激光,利用实验室自制的熊猫型保偏光敏掺铒光纤,搭制了物理腔长约为40mm、连同一体化的光栅对,长约130mm的DBR光纤激光器,最终利用电子频谱扫描仪验证了这种光纤激光器运转在单纵模、单偏振的状态下。4.为了制得具有低等效折射率的大模场、高浓度掺杂的稀土掺杂光纤,提出了一种利用多层芯折射率高低交替变化的光纤结构。通过理论验证了这一方案的可行性。实验中,首先研制出了一系列多层芯大模场掺铒单模光纤,有单层掺杂多层芯结构、双层掺杂多层芯结构等光纤。结果表明要想获得高吸收、大模场的掺铒光纤,必须在纤芯的最中心引入掺杂层,提高模式在有源区的功率填充因子,并且还要通过掺氟来降低整个芯区的有效折射率。根据这一指导思想,采用了CCl2F2作为掺氟源,并多次实验找到了最佳的通入流量,最后制得了吸收系数为75dB/m@1530nm,且模场直径为14.5μm@1550nm的高吸收、大模场掺铒光纤。5.分析了对称双芯光纤中耦合系数同光纤自身的几何参数、光学参数的变化关系,表明在满足1.5≤V≤2.5,且其他条件固定时,耦合系数C随着信号波长的增大而增大,随着相对折射率差的增大而减小并随着两纤芯的中心到中心的标准化距离增大而减小。同时改良了双芯光纤的制作方法,这种方法制作出的双芯光纤与普通单模光纤熔接后的插入损耗能有效地控制在0.5dB。理论分析了单芯掺杂的双芯掺铒光纤的自动增益均衡特性。进而,利用实验室条件自制了单芯掺铒的双芯掺铒光纤放大器,实验结果表明经过一级放大之后,输入信号5dB的不平坦度降低为3dB,并且小信号还具有25dB的高增益。6.对色散渐减光纤用于光脉冲压缩做了理论分析,指出了在绝热压缩中,其压缩效率取决于DDF光纤始末端的GVD之比。为了提高利用DDF压缩脉冲的效率,实现1550nm波长处的高压缩因子,分析和设计了在1550nm处具有小色散的四包层光纤。并利用自有MCVD设备,经多次实验和改进,成功制作出了在1550nm处色散值为2.1ps/（nm·km）、色散斜率为0.125ps/（nm2·km）的芯径125μm的四包层光纤。最后利用实验室自行设计的专用拉丝设备,拉制了230m长的DDF光纤,其丝径变化为80μm到130μm,对应的色散变化为5.185ps/（nm·km）到0.172ps/（nm·km）。
秦政坤[7]（2007）在《硅基聚合物阵列波导光栅器件波谱响应平坦化研究》文中认为本论文重点阐述了波谱响应平坦化阵列波导光栅（AWG）的基本原理,描述了选用高氟化聚芳醚（FPE）聚合物材料制备箱型波谱响应AWG器件的详细过程。制备出中心信道插入损耗为?13.4dB的17×17信道高氟聚合物AWG器件。对器件的参数优化、结构设计、工艺制备、端面抛光、封装技术、测试分析等进行了详细的论述,并提出了下一步研究工作的展望。本论文的主要创新点如下:1、提出了新的箱型波谱响应AWG器件的设计方法,即阵列波导长度差方法。就是把奇数阵列波导长度差ΔL减去一个增量δ（ΔL）使其间减小为ΔL ?δ（ΔL）,偶数阵列波导长度差ΔL加上同一个增量δ（ΔL）使其增大为ΔL +δ（ΔL）。这样就把原来所设计的AWG分成分别由偶数阵列波导、奇数阵列波导组成两个亚AWG。这两个亚AWG的传输光谱叠加后可使输出光谱在原来所设计的波长附近平坦,形成箱型波谱响应。2、分析了阵列波导的弯曲对AWG传输性能的影响。3、分析了工艺误差对AWG传输性能的影响,并提出了工艺误差的补偿方法。4、选用FPE聚合物材料在实验上制备了17×17信道波谱平坦化的AWG器件样品,测得中心信道插入损耗约为?13.4dB,串扰约?20dB,3-dB带宽约为0.476nm。
张磊[8]（2007）在《基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅压力传感技术研究》文中进行了进一步梳理光纤光栅是近年来发展最为迅速的光纤无源器件之一。由于它具有许多独特优点，因而在光纤通信、光纤传感等领域有着广阔的应用前景。光纤布拉格光栅（FBG）是一种光纤折射率受到周期调制的光纤型器件，该调制使光纤内传输的光信号的不同模式进行耦合，其作用相当于一个高反射窄带光反射镜。利用光纤布拉格光栅作为敏感元件的传感器，可对应力、温度、压力、加速度等多个外界量进行精确的检测。作为课题的关键器件，它的特性直接影响实验结果。本文系统阐述了光纤布拉格光栅的基本理论，包括：光纤光栅的分类、写入方法以及应用；利用耦合模理论分析了光纤布拉格光栅的光谱特性；分析了光纤布拉格光栅温度和应变的传感原理。通过温度传感实验，得出了与理论值较吻合的光纤布拉格光栅温度灵敏度系数。设计了一种基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅传感结构，以光纤布拉格光栅对应变敏感的特性以及C型压力弹簧管表面应力分析为理论基础，将光纤布拉格光栅粘贴于C型压力弹簧管上的特定位置，将引入C型弹簧管的压力转化为光纤布拉格光栅中心波长的漂移量。通过压力传感实验，得到压力与光纤布拉格光栅中心波长漂移量的线性关系式。同时，基于温度传感实验和压力传感实验，设计了光纤布拉格光栅温度补偿实验，验证了参考FBG温度补偿的方法。论文的创新点是设计了一套新颖的基于C型弹簧管的光纤光栅压力传感实验系统；提出了一种新颖的基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅粘贴方式，通过理论数据的推导，并与其他粘贴方式进行比较，本文提出的方案使得压力传感灵敏度显着提高；温度补偿实验验证了参考FBG温度补偿法的可行性。
张海明[9]（2007）在《硅基聚合物阵列波导光栅器件的优化设计和实验制备》文中进行了进一步梳理本论文重点阐述了用五氟苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物（PFS-co-GMA）材料和高氟化聚芳醚（FPE）聚合物材料制备阵列波导光栅（AWG）器件的详细过程。在国内首先制备出插入损耗低于10.0dB的33信道和49信道聚合物AWG器件。对器件的参数优化、结构设计、工艺制备、端面抛光、封装技术等进行了详细的论述,并提出了下一步研究工作的展望。本论文的主要创新点如下:1.基于波导微扰理论,用“等效矩形”方法对化学刻蚀和反应离子刻蚀形成的梯形波导进行了等效处理,并对AWG器件的参数进行了修正,有效弥补了工艺水平的不足;2.提出了一种针对聚合物波导的“蒸气回溶”技术,通过对“回溶”的溶剂、温度和时间的优化选择,有效地平滑了由于光刻和反应离子刻蚀引起的粗糙的波导侧壁,有效地降低了侧壁的散射损耗,最大值达2.1dB/cm。回溶后的聚合物AWG的插入损耗降低了5.5dB,串扰减小了2.5dB。3.自行合成了PFS-co-GMA聚合物波导材料,该材料的折射率可在1.461.55自由可调,成膜性良好,薄膜的均方根粗糙度（ Rrms）为0.69 nm。制成的波导在波长1550 nm下的传输损耗为0.68dB/cm。应用该材料制备的33信道AWG器件的插入损耗为9.0dB,串扰低于–22.0dB,偏振度为3.3 nm,波长随温度的漂移率为–0.12 nm/K。4.利用硅基聚合物波导器件的端面抛光工艺,改善了聚合物波导耦合端面的平整度和粗糙度,使抛光后的波导端面与硅衬底处在同一垂直面上,提高了波导的输出光强,有效地降低了光纤与波导的耦合损耗,改善了器件的整体性能。5.在国内首先进行了49信道聚合物AWG的研究工作,并利用FPE材料进行了实验制备,结合“蒸气回溶”技术,成功地制备出插入损耗为8.1dB,串扰低于–21.0dB的49信道聚合物AWG器件。
高飞[10]（2007）在《InP基MMI-MZI型2×2光开关的理论分析与实验研究》文中指出本论文工作是围绕国家“973”计划项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”（项目编号：2003CB314900）展开的。当今世界正在演绎着一场光电子器件由分立转向集成的重大转折。集成光电子器件较之分立器件具有尺寸小、功耗低、成本少、性能优越和可靠性高等诸多优点，已成为光通信和光电子领域研究的热点。光开关普遍用于光分插复用器、光交叉连接器以及其它先进的光系统架构中，是WDM网络的奠基石，基于光开关的集成器件已成为研究的重点。本文是单片集成可重构光分插复用器（ROADM）研究工作的基础部分，理论分析并实验制备出其关键部件——InP基多模干涉马赫曾德型（MMI-MZI）2×2光开关。同时，将楔形结构引入到非对称双波导（ATG）光子集成技术中，对楔形波导耦合器在ATG结构波导／PIN探测器集成器件中的性能进行了计算与分析。论文的主要工作内容如下：1．综述与分析了目前五种主要的InP基单片光子集成技术的原理、特点与应用现状，讨论了它们的优势与不足，并介绍了多种光子集成技术的混合运用；2．提出了一种基于楔形耦合波导的ATG集成技术，由此设计了波导／PIN探测器集成器件，并对楔形结构的特性参数进行了分析与优化设计；与横向锥形耦合波导相比，选择合适的楔形外延层与结构参数，可以在更短的长度内，实现更大的传输效率，而且对制备工艺的要求更简单；3．详细分析了InP／InGaAsP MMI-MZI型2×2光开关的设计，包括波导的单模传输、低偏振敏感要求以及与单模光纤的高效耦合，并对光开关与光纤耦合的对准容差、光开关的制造容差进行了讨论；4．摸索了InP／InGaAsP光开关的制备工艺，进行了光开关的初步实验与测试，并对掩膜版的设计、制作的后续处理以及测试装置等提出了改进。
二、EDFA Gain-Flattening Using Side-Polished Fiber Half-Coupler With an Overlay Waveguide（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、EDFA Gain-Flattening Using Side-Polished Fiber Half-Coupler With an Overlay Waveguide（论文提纲范文）
（1）基于侧面抛磨锗芯光纤的MZI制作与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光纤MZI的国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于光纤拉锥法制作的MZI |
| 1.2.2 基于错位熔接法制作的MZI |
| 1.2.3 基于非错位熔接特殊光纤法制作的MZI |
| 1.2.4 基于化学刻蚀、飞秒激光加工法制作的MZI |
| 1.3 在光纤通信、传感中的应用 |
| 1.4 本文的研究内容和创新之处 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新之处 |
| 第2章 SMS光纤结构的侧面抛磨方法研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 SMS光纤结构的熔接及抛磨 |
| 2.3 抛磨过程中SMS光纤结构传输光谱的变化 |
| 2.4 本章结论 |
| 第3章 基于侧面抛磨锗芯光纤的折射率传感器 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 基于侧面抛磨锗芯光纤的折射率传感原理 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.4 本章结论 |
| 第4章 基于碱刻蚀侧面抛磨锗芯光纤的折射率传感器 |
| 4.1 锗芯光纤的碱刻蚀特性 |
| 4.2 MZI的结构原理及制作方法 |
| 4.2.1 MZI的结构原理 |
| 4.2.2 MZI的制作方法 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 碱刻蚀侧面抛磨锗芯光纤 |
| 4.3.2 折射率测量 |
| 4.4 本章结论 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的学术论文及研究结果 |
| 致谢 |
（2）新型光子晶体光纤传感器及有源内腔光纤传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光子晶体光纤概述 |
| 1.1.1 光子晶体光纤的光学特性 |
| 1.1.2 光子晶体光纤的主要应用 |
| 1.1.3 光子晶体光纤的制备 |
| 1.2 光子晶体光纤传感器的研究意义和研究进展 |
| 1.2.1 光子晶体光纤传感器的研究意义 |
| 1.2.2 光谱吸收型气体传感器的研究进展 |
| 1.2.3 表面等离子体共振液体传感器的研究进展 |
| 1.3 有源内腔光纤传感技术的研究意义和研究进展 |
| 1.3.1 有源内腔光纤传感器的研究意义 |
| 1.3.2 有源内腔光纤气体传感器的研究进展 |
| 1.3.3 有源内腔光纤温度传感器的研究进展 |
| 1.4 本论文的主要工作及各章主要研究内容 |
| 第2章 光子晶体光纤气体传感器的数值分析和实验研究 |
| 2.1 光子晶体光纤数值分析方法 |
| 2.1.1 有效折射率法 |
| 2.1.2 有限差分法 |
| 2.1.3 平面波展开法 |
| 2.1.4 有限元法 |
| 2.2 COMSOL Multiphysics~(TM)软件简介 |
| 2.3 光子晶体光纤的数值模拟 |
| 2.3.1 折射率引导型PCF |
| 2.3.2 光子带隙型PCF |
| 2.4 高灵敏度HC-PCF气体传感器的设计与数值研究 |
| 2.4.1 新型中心花形孔结构的HC-PCF设计 |
| 2.4.2 基于HC-PCF的气体传感器的数值分析 |
| 2.5 光子晶体光纤气体传感器的设计与实验研究 |
| 2.5.1 光子晶体光纤吸收气室的设计 |
| 2.5.2 光子晶体光纤气体传感系统的设计与实验研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光子晶体光纤液体折射率传感器的设计与数值分析 |
| 3.1 表面等离子体共振的基本理论 |
| 3.2 基于表面等离子体共振的液体折射率传感器的设计和数值模拟 |
| 3.2.1 SPR传感器的结构设计 |
| 3.2.2 SPR传感器的模拟 |
| 3.2.3 模拟结果分析与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 有源内腔光纤气体传感器的理论与实验研究 |
| 4.1 有源内腔气体传感的基本原理和系统结构 |
| 4.1.1 有源内腔气体传感的基本原理 |
| 4.1.2 有源内腔气体传感的系统结构 |
| 4.2 掺铒光纤激光器的基本特性 |
| 4.2.1 铒离子的能级结构 |
| 4.2.2 泵浦波长的选择 |
| 4.2.3 影响掺铒光纤激光器性能的因素 |
| 4.3 掺铒光纤激光器的模拟与参数优化 |
| 4.3.1 掺铒光纤激光器的建模 |
| 4.3.2 掺铒光纤激光器的参数优化 |
| 4.4 有源内腔气体传感系统的实验研究 |
| 4.4.1 单波长光纤气体传感自动检测系统 |
| 4.4.2 灵敏度增强的双波长光纤气体传感系统 |
| 4.4.3 引入饱和吸收体的报警式双波长光纤气体传感系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 有源内腔光纤温度传感器的实验研究 |
| 5.1 有源内腔温度传感技术的基本原理 |
| 5.2 单频光纤激光器的基本原理与结构 |
| 5.2.1 单频激光的产生原理 |
| 5.2.2 超短线形腔单频光纤激光器 |
| 5.2.3 环形腔单频光纤激光器 |
| 5.3 延时自外差单频激光线宽测量系统 |
| 5.4 高分辨率单频光纤激光温度传感器的实验研究 |
| 5.4.1 高分辨率温度传感器实验系统的搭建与测试 |
| 5.4.2 实验结果的分析与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）V型腔可调谐激光器高速调制性能的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体可调谐激光器 |
| 1.3 半导体激光器高速调制技术 |
| 1.4 本论文章节安排 |
| 1.5 本论文主要创新点 |
| 第二章 V型腔可调谐激光器的原理与设计 |
| 2.1 V型腔可调谐激光器基本结构 |
| 2.2 游标效应的作用 |
| 2.3 半波耦合器的作用与设计 |
| 2.4 V型腔可调谐激光器的阈值条件 |
| 2.5 V型腔可调谐激光器调谐机理 |
| 2.6 V型腔可调谐激光器结构设计 |
| 2.6.1 量子阱层状结构 |
| 2.6.2 V型腔可调谐激光器波导结构设计 |
| 2.6.3 半波耦合器参数设计 |
| 2.7 集成片上发热薄膜电阻的V型腔可调谐激光器 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 V型腔可调谐激光器制作、测试与封装 |
| 3.1 V型腔可调谐激光器工艺流程 |
| 3.1.1 传统V型腔可调谐激光器工艺 |
| 3.1.2 国外厂家代工工艺步骤 |
| 3.2 V型腔可调谐激光器芯片测试 |
| 3.2.1 芯片解理与测试条件 |
| 3.2.2 V型腔可调谐激光器静态性能测试 |
| 3.2.3 热调谐V型腔可调谐激光器的测试 |
| 3.3 V型腔可调谐激光器的封装 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 V型腔可调谐激光器高速直接调制性能与定标测试 |
| 4.1 影响高速调制性能的因素 |
| 4.2 V型腔可调谐激光器频率响应与直接调制 |
| 4.3 误码率测试 |
| 4.4 啁啾测试 |
| 4.5 V型腔可调谐激光器TOSA定标测试 |
| 4.5.1 动态下的单模性能与调谐能力 |
| 4.5.2 VCL-TOSA初测 |
| 4.5.3 VCL-TOSA定标测试 |
| 4.5.4 VCL-TOSA半自动定标测试程序 |
| 4.5.5 VCL-TOSA可靠性测试 |
| 4.5.6 VCL-TOSA 50GHz信道间隔的实现与测试 |
| 4.6 V型腔可调谐激光器高速直调性能的提升 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 V型腔可调谐激光器啁啾管理测试与集成电吸收调制器设计 |
| 5.1 V型腔可调谐激光器CML测试 |
| 5.1.1 啁啾管理技术概述 |
| 5.1.2 CML测试系统 |
| 5.1.3 CML测试结果与分析 |
| 5.2 V型腔可调谐激光器集成EAM设计 |
| 5.2.1 VCL与EAM集成平台方案选择 |
| 5.2.2 量子阱混杂测试 |
| 5.2.3 VCL与EAM集成设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本论文总结 |
| 6.2 未来发展方向 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 个人简介 |
| 博士在读期间发表论文情况: |
（4）硅基微环谐振器的设计制作及非线性应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 硅基光子学 |
| 1.2 硅基微环谐振器的研究现状 |
| 1.3 硅基微环谐振器中的非线性效应 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及创新点 |
| 2 微环谐振器的理论与模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微环谐振器的基础理论 |
| 2.3 微环谐振器的重要性能参数 |
| 2.4 微环谐振器的四波混频理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 硅基集成波导器件的材料及制备工艺 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硅基集成波导器件的材料 |
| 3.3 材料沉积 |
| 3.4 光刻工艺 |
| 3.5 刻蚀工艺 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 硅基微环谐振器的设计、制备与测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硅基微环谐振器的设计原理 |
| 4.3 硅基微环谐振器的测试系统 |
| 4.4 SOI微环谐振器的制备及测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 用于光频梳激发的氮化硅微环谐振器的设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 氮化硅微环的色散管理 |
| 5.3 微环谐振器临界耦合的设计 |
| 5.4 氮化硅波导-光纤的耦合方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 用于光频梳激发的氮化硅微环谐振器的制备与测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 氮化硅微环谐振器的制备 |
| 6.3 氮化硅微环谐振器的透射谱测试 |
| 6.4 氮化硅微环谐振器的光频梳激发测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间发表的主要论文 |
（5）用于下一代以太网的可调谐半导体激光器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 下一代以太网对波长可调谐激光器的需求 |
| 1.2 波长可调谐半导体激光器的研究现状 |
| 1.3 本论文的章节安排 |
| 1.4 本论文的创新点 |
| 2 1310nm波段Ⅴ型耦合腔可调谐激光器的设计 |
| 2.1 Ⅴ型耦合腔激光器的基本结构和工作原理 |
| 2.1.1 基本组成部分 |
| 2.1.2 游标效应的应用 |
| 2.1.3 半波耦合器 |
| 2.1.4 阈值条件 |
| 2.2 量子阱结构、层状结构及波导结构设计 |
| 2.2.1 量子阱结构设计 |
| 2.2.2 层状结构设计 |
| 2.2.3 波导结构设计 |
| 2.3 激光器结构设计 |
| 2.3.1 谐振腔设计 |
| 2.3.2 半波耦合器设计 |
| 3 制作工艺流程及测试分析 |
| 3.1 关键制作工艺及设备 |
| 3.1.1 光刻工艺 |
| 3.1.2 薄膜沉积工艺 |
| 3.1.3 刻蚀工艺 |
| 3.1.4 平坦化工艺 |
| 3.1.5 金属溅射及减薄抛光工艺 |
| 3.2 实际器件制作 |
| 3.2.1 光掩膜版绘制 |
| 3.2.2 艺流程总览 |
| 3.2.3 最终器件 |
| 3.3 器件测试及性能分析 |
| 3.3.1 器件测试平台介绍 |
| 3.3.2 P-I-V特性测试 |
| 3.3.3 多信道波长切换特性及单模光谱特性测试 |
| 3.3.4 针对边模抑制比不高的原因分析 |
| 3.3.5 改进后的实验结果 |
| 4 满足100GBASE-LR4规范的Ⅴ型耦合腔激光器设计和仿真 |
| 4.1 100GBASE-LR4简介 |
| 4.1.1 IEEE Std 802.3ba的提出背景 |
| 4.1.2 100GBASE-LR4的具体内容 |
| 4.2 V型耦合腔可调谐激光器的优化设计 |
| 4.2.1 波导结构设计 |
| 4.2.2 腔长及半波耦合器设计 |
| 4.3 基于时域行波模型的静态和动态性能仿真 |
| 4.3.1 时域行波模型 |
| 4.3.2 仿真使用到的各项参数 |
| 4.3.3 静态特性的仿真 |
| 4.3.4 动态调制特性的仿真 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
| 成果附录 |
（6）新型特种光纤的制作及其应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 稀土掺杂光纤制作的工艺及相关激光器的制作 |
| 1.3 稀土掺杂大模场面积单模光纤的研究 |
| 1.4 芯掺铒光纤的制作及应用 |
| 1.5 用于光脉冲压缩的色散渐减光纤的分析和研制 |
| 1.6 本论文主要工作 |
| 参考文献 |
| 2 普通稀土掺杂光纤制作工艺的研究及应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MCVD法制作光纤的设备和工艺研究 |
| 2.2.1 制备预制棒原料的选取 |
| 2.2.2 MCVD法制造光纤预制棒的设备及改进 |
| 2.2.3 芯棒的再加工 |
| 2.2.4 预制棒拉丝 |
| 2.3 稀土掺杂光纤疏松层的制作及掺杂工艺 |
| 2.3.1 石英玻璃的网络结构 |
| 2.3.2 疏松层的质量与控制 |
| 2.3.3 溶液掺杂工艺的改进 |
| 2.3.4 稀土溶液掺杂机理的研究 |
| 2.4 基于氢载掺铒光纤的DBR光纤激光器 |
| 2.4.1 氢载掺铒光纤光栅的制作 |
| 2.4.2 基于氢载EDF的DBR光纤激光器 |
| 2.4.3 基于退火后的EDF的DBR光纤激光器 |
| 2.4.4 自制DBR光纤激光器单纵模的讨论和实现 |
| 2.5 基于保偏光敏掺铒光纤的DBR光纤激光器 |
| 2.5.1 保偏光敏掺铒光纤光栅的制作 |
| 2.5.2 基于保偏光敏掺铒光纤的单纵模、单偏振DBR光纤激光器 |
| 2.5.3 基于保偏光敏掺铒光纤的DBR激光器的单纵模验证 |
| 2.6 小结 |
| 参考文献 |
| 3 多层芯大模场稀土掺杂单模光纤的研制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多层芯光纤模场直径的计算 |
| 3.3 多层芯大模场掺铒单模光纤的研制 |
| 3.3.1 单层稀土掺杂的MLC-LMA光纤的制作及特性 |
| 3.3.2 两层稀土掺杂的MLC-LMA光纤的制作及特性 |
| 3.3.3 疏松层掺F的MLC-LMA稀土掺杂光纤的制作及特性 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 4 对称双芯光纤的理论分析、制作及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 普通单模对称双芯光纤的研究 |
| 4.2.1 普通单模对称双芯光纤的耦合模理论分析 |
| 4.2.2 普通单模对称双芯光纤的改良制作及结果分析 |
| 4.3 双芯掺铒光纤放大器的研究 |
| 4.3.1 单芯掺杂的双芯掺铒光纤放大器(TC-EDFA)的理论分析 |
| 4.3.2 单芯掺杂的TC-EDFA的实验研究 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 5 用于脉冲压缩的色散渐减光纤的研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 色散渐减光纤中脉冲压缩的理论模型 |
| 5.3 1550nm波长处小色散四包层单模光纤的设计 |
| 5.4 1550nm波长处小色散四包层光纤的研制 |
| 5.4.1 制作芯棒时需要注意的工艺难点 |
| 5.4.2 套棒及拉丝对折射率的影响 |
| 5.5 基于自制四包层芯棒的色散渐减光纤的拉制 |
| 5.6 小结 |
| 参考文献 |
| 6 结束语 |
| 6.1 本论文主要研究成果 |
| 6.2 下一步拟开展的研究工作 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）硅基聚合物阵列波导光栅器件波谱响应平坦化研究（论文提纲范文）
| 提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 波分复用技术 |
| 1.1.1 波分复用技术的发展 |
| 1.1.2 波分复用技术的基本原理 |
| 1.1.3 密集波分复用技术的特点 |
| 1.1.4 波分复用/解复用器的种类 |
| 1.2 阵列波导光栅(AWG)波分复用器件 |
| 1.2.1 AWG 波分复用器的发展 |
| 1.2.2 AWG 波分复用器的基本结构 |
| 1.2.3 AWG 波分复用器的研究现状 |
| 1.2.4 AWG 的性能及改进方法 |
| 1.3 无机 AWG 波分复用/解复用器 |
| 1.3.1 无机 AWG 的发展 |
| 1.3.2 Si 基 SiO_2 AWG |
| 1.3.3 SOI AWG |
| 1.3.4 InP 基 AWG |
| 1.4 聚合物 AWG 波分复用/解复用器 |
| 1.4.1 聚合物 AWG 的发展 |
| 1.4.2 聚合物氟代、氘代聚甲基丙烯酸酯 AWG |
| 1.4.3 聚合物氟代聚酰亚胺 AWG |
| 1.4.4 聚合物可交联含氟聚芳醚和聚芳硫醚 AWG |
| 1.4.5 聚合物氘代、氟代聚硅氧烷 AWG |
| 1.5 AWG 复用/解复用器的应用 |
| 1.5.1 复用/解复用器 |
| 1.5.2 波长路由器 |
| 1.5.3 光分插复用器 |
| 1.5.4 多波长光源 |
| 1.5.5 波长选择器 |
| 1.5.6 多波长接收器 |
| 1.5.7 多信道均衡器 |
| 1.5.8 可重构光分插复用器 |
| 1.6 波谱响应平坦化 AWG |
| 1.6.1 AWG 波谱响应平坦化研究现状 |
| 1.6.2 多模干涉(MMI)输入 |
| 1.6.3 多罗兰圆设计 |
| 1.6.4 Kamalakis-Sphicopoulos 方法 |
| 1.6.5 AWG 波分复用器波谱响应平坦化新方法 |
| 1.7 本论文的主要工作及创新点 |
| 1.7.1 本论文的主要工作 |
| 1.7.2 主要创新点 |
| 第二章 阵列波导光栅(AWG)的基本理论 |
| 2.1 光在对称三层平板波导中的传输 |
| 2.1.1 对称三层平板波导的结构模型 |
| 2.1.2 TE 导模的场分布函数、特征方程和传输功率 |
| 2.1.3 TM 导模的场分布函数、特征方程和传输功率 |
| 2.2 光在矩形波导中的传输 |
| 2.2.1 对称三层平板波导的结构模型 |
| 2.2.2 矩形波导的 E~y_(mn) 导模 |
| 2.2.3 矩形波导的 E~x_(mn) 导模 |
| 2.3 AWG 的基本原理 |
| 2.3.1 罗兰圆工作原理 |
| 2.3.2 AWG 工作原理 |
| 2.3.3 光栅方程 |
| 2.3.4 角色散方程 |
| 2.3.5 自由光谱区(FSR) |
| 2.3.6 波长分配原理 |
| 2.4 AWG 的光传输特性 |
| 2.4.1 输入平板波导中的衍射远场和功率分布 |
| 2.4.2 输入平板波导的衍射效率 |
| 2.4.3 输出平板波导中的衍射远场和功率分布 |
| 2.4.4 输出平板波导的衍射效率 |
| 2.4.5 传输光谱 |
| 2.5 AWG 的损耗特性和串扰特性 |
| 2.5.1 输入平板的衍射损耗 |
| 2.5.2 输出平板的衍射损耗 |
| 2.5.3 波导弯曲损耗 |
| 2.5.4 串扰特性 |
| 2.5.5 偏振相关性 |
| 2.5.6 3-dB 带宽 |
| 第三章 波谱响应平坦化 AWG 的参数优化和版图设计 |
| 3.1 常规型AWG 的参数优化 |
| 3.1.1 常规型AWG 的基本结构 |
| 3.1.2 信道波导及阵列波导的尺寸 |
| 3.1.3 相邻波导的间距 |
| 3.1.4 相邻阵列波导长度差、平板波导焦距和 FSR |
| 3.1.5 信道波导数和阵列波导数 |
| 3.1.6 常规型AWG 参数优化结果 |
| 3.2 常规型AWG 传输性能分析 |
| 3.2.1 输入平板波导中的衍射远场和功率分布 |
| 3.2.2 输出平板波导中的衍射远场和功率分布 |
| 3.2.3 传输光谱和自由光谱区 |
| 3.2.4 2M+1 和d 对输出平板波导的衍射效率的影响 |
| 3.2.5 m、d 和a 对串扰的影响 |
| 3.2.6 偏振相关性分析 |
| 3.2.7 3dB 带宽 |
| 3.3 利用阵列波导宽度差方法改进 AWG 的波谱响应 |
| 3.3.1 形成箱型波谱响应的阵列波导宽度差方法 |
| 3.3.2 改进的阵列波导光栅的衍射远场 |
| 3.3.3 宽度差的增量Δa 对自由光谱区的影响 |
| 3.3.4 宽度差的增量Δa 对波谱响应的影响 |
| 3.3.5 宽度差的增量Δa 对串扰性能的影响 |
| 3.3.6 改进的AWG 的箱型波谱响应 |
| 3.3.7 箱型波谱响应AWG 的参数优化 |
| 3.4 利用阵列波导长度方法改进 AWG 的波谱响应 |
| 3.4.1 形成箱型波谱响应的阵列波导长度差方法 |
| 3.4.2 改进的阵列波导光栅的衍射远场 |
| 3.4.3 长度差的增量δ(ΔL ) 对自由光谱区的影响 |
| 3.4.4 长度差的增量δ(ΔL ) 对波谱响应的影响 |
| 3.4.5 长度差的增量δ(ΔL ) 对串扰性能的影响 |
| 3.4.6 改进的AWG 的箱型波谱响应 |
| 3.4.7 箱型波谱响应AWG 的参数优化 |
| 3.5 箱型波谱响应AWG 的版图设计 |
| 3.5.1 阵列波导的几何参量 |
| 3.5.2 信道波导的几何参量 |
| 3.5.3 版图中波导曲线的坐标 |
| 3.5.4 箱型波谱响应 AWG 的版图 |
| 第四章 波导弯曲和工艺误差对 AWG 传输特性的影响 |
| 4.1 波导弯曲对 AWG 器件传输性能的影响 |
| 4.1.1 弯曲对有效折射率的影响 |
| 4.1.2 弯曲引起的相移 |
| 4.1.3 弯曲引起的光谱漂移 |
| 4.1.4 弯曲引起的串扰变化 |
| 4.2 制作工艺误差对 AWG 器件传输性能的影响 |
| 4.2.1 制作工艺误差引起的中心波长移动 |
| 4.2.2 制作工艺误差对传输性能的影响 |
| 4.2.3 制作工艺误差对串扰的影响 |
| 4.3 制作工艺误差的累积和补偿 |
| 4.3.1 工艺误差对波谱响应的累积效应 |
| 4.3.2 工艺误差对串扰的累积效应 |
| 4.3.3 工艺误差对波谱响应的补偿效应 |
| 4.3.4 工艺误差对串扰的补偿效应 |
| 第五章 17 信道聚合物箱型波谱响应AWG 的实验制备 |
| 5.1 氟化聚芳醚(FPE)聚合物特性 |
| 5.1.1 氟化聚芳醚(FPE)材料的主要性能参数 |
| 5.1.2 折射率特性 |
| 5.1.3 传输损耗特性 |
| 5.1.4 成膜性 |
| 5.1.5 薄膜稳定性 |
| 5.2 氟化聚芳醚聚合物 AWG 制备工艺 |
| 5.2.1 聚合物 AWG 制作的技术 |
| 5.2.2 制备聚合物波导薄膜的工艺要求 |
| 5.2.3 反应离子刻蚀(RIE)技术的工艺流程 |
| 5.2.4 聚合物 AWG 的制备过程 |
| 5.2.5 聚合物 AWG 的端面抛光 |
| 5.2.6 聚合物 AWG 器件的封装 |
| 5.3 17 信道箱型波谱响 AWG 的性能测试 |
| 5.3.1 聚合物AWG 器件的测试系统的搭建 |
| 5.3.2 聚合物波导的传输损耗测试 |
| 5.3.3 聚合物AWG 器件的近场模式光斑测试 |
| 5.3.4 聚合物AWG 器件的光谱测试 |
| 5.4 17 信道箱型波谱响 AWG 的特性分析 |
| 5.4.1 聚合物AWG 器件的插入损耗分析 |
| 5.4.2 聚合物AWG 器件的串扰分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
（8）基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅压力传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤传感技术的特点和现状 |
| 1.2 新型光无源器件—光纤光栅 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 光纤光栅的分类 |
| 1.2.3 光纤光栅的写入方法 |
| 1.2.4 光纤光栅的应用 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.3.1 光纤光栅和光纤光栅发展现状的研究 |
| 1.3.2 光纤光栅传感技术研究 |
| 1.3.3 基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅压力传感原理 |
| 1.3.4 光纤布拉格光栅温度传感实验研究 |
| 1.3.5 基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅应变传感实验研究 |
| 1.3.6 论文创新点 |
| 第二章 光纤布拉格光栅传感原理 |
| 2.1 光纤光栅原理 |
| 2.1.1 光纤光栅耦合模理论 |
| 2.1.2 光纤布拉格光栅 |
| 2.2 光纤布拉格光栅传感特性分析 |
| 2.2.1 温度对光纤布拉格光栅中心波长的影响 |
| 2.2.2 应变对光纤布拉格光栅中心波长的影响 |
| 2.2.3 光纤光栅应变传感测量中的温度补偿问题 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅压力传感原理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 C型弹簧管的基本知识 |
| 3.3 C型弹簧管应变分析 |
| 3.4 基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅压力传感原理 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 光纤布拉格光栅温度传感实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光学器件的选取 |
| 4.2.1 光纤布拉格光栅的选用 |
| 4.2.2 宽带光源的选用 |
| 4.2.3 光功率计 |
| 4.2.4 耦合器的选用 |
| 4.2.5 光谱分析仪 |
| 4.3 中心波长在1550nm附近的光纤布拉格光栅温度传感实验 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 实验步骤及数据分析 |
| 4.4 中心波长在1310nm附近的光纤布拉格光栅温度传感实验 |
| 4.4.1 实验方案 |
| 4.4.2 实验步骤及数据分析 |
| 4.5 实验结论与应用实践 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅压力传感实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅压力传感实验 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 实验方案与实验步骤 |
| 5.2.3 实验结果与实验分析 |
| 5.3 光纤布拉格光栅温度补偿实验 |
| 5.3.1 实验设备 |
| 5.3.2 实验方案与实验步骤 |
| 5.3.3 实验结果与实验分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 作者和导师简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（9）硅基聚合物阵列波导光栅器件的优化设计和实验制备（论文提纲范文）
| 提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 波分复用技术及其发展现状 |
| 1.2.1 波分复用技术的原理和特点 |
| 1.2.2 波分复用技术的发展与应用 |
| 1.2.3 商用波分复用/解复用器的种类和特点 |
| 1.3 AWG 波分复用器 |
| 1.3.1 AWG 波分复用器的基本构造和发展现状 |
| 1.3.2 商用AWG 复用/解复用器的性能要求 |
| 1.3.3 多性能AWG 复用器的开发 |
| 1.4 无机 AWG 波分复用/解复用器的进展 |
| 1.4.1 Si 基SiO_2 AWG |
| 1.4.2 SOI 光波导AWG |
| 1.4.3 InP 基 AWG |
| 1.5 聚合物 AWG 波分复用/解复用器的进展 |
| 1.5.1 聚合物光波导材料的特点 |
| 1.5.2 聚合物AWG 的研究 |
| 1.6 本论文的主要工作及创新点 |
| 第二章 AWG 的原理、性能和应用 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 AWG 的原理 |
| 2.2.1 罗兰圆原理 |
| 2.2.2 AWG 原理 |
| 2.2.3 光栅方程 |
| 2.2.4 角色散方程 |
| 2.2.5 FSR |
| 2.2.6 微调效应 |
| 2.2.7 波长分配原理 |
| 2.2.8 温度效应 |
| 2.2.9 输入平板波导中的衍射远场和功率分布 |
| 2.2.10 输入平板波导的衍射效率 |
| 2.2.11 输出平板波导中的衍射远场和功率分布 |
| 2.2.12 输出平板波导的衍射效率 |
| 2.2.13 串扰 |
| 2.2.14 偏振相关性 |
| 2.2.15 3-dB带宽 |
| 2.3 AWG 的性能 |
| 2.3.1 损耗特性 |
| 2.3.2 串扰特性 |
| 2.3.3 中心波长漂移特性 |
| 2.3.4 偏振相关性 |
| 2.3.5 温度特性 |
| 2.3.6 波谱平坦性 |
| 2.3.7 像差 |
| 2.4 AWG 的应用 |
| 2.4.1 复用/解复用器 |
| 2.4.2 波长路由器 |
| 2.4.3 光分插复用器 |
| 2.4.4 多波长光源 |
| 2.4.5 波长选择器 |
| 2.4.6 多波长接收器 |
| 2.4.7 多信道均衡器 |
| 2.4.8 可重构光分插复用器 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 梯形波导 AWG 的参数优化和结构设计 |
| 3.1 方形波导AWG 的参数优化 |
| 3.1.1 信道波导及阵列波导的尺寸和间距 |
| 3.1.2 相邻阵列波导长度差、平板波导焦距和 FSR |
| 3.1.3 信道波导数和阵列波导数 |
| 3.2 梯形波导AWG 的参数设计 |
| 3.2.1 梯形波导的微扰法 |
| 3.2.2 梯形波导对AWG 器件性能的影响 |
| 3.2.3 AWG 器件的参数修正 |
| 3.3 梯形波导AWG 的版图设计和性能分析 |
| 3.3.1 阵列波导的几何参量 |
| 3.3.2 信道波导的几何参量 |
| 3.3.3 版图中波导曲线的坐标 |
| 3.3.4 梯形波导AWG 的性能分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 33信道Si基五氟苯乙烯聚合物AWG的实验制备 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 PFS-co-GMA 聚合物的制备和性能分析 |
| 4.2.1 聚合物的合成 |
| 4.2.2 聚合物的表征 |
| 4.2.3 聚合物的热性能分析 |
| 4.2.4 聚合物材料的成膜性 |
| 4.2.5 聚合物的光学性质 |
| 4.3 33 信道PFS-co-GMA 聚合物AWG 的设计 |
| 4.3.1 阵列波导及信道波导的尺寸和间距 |
| 4.3.2 阵列波导数、信道波导数、平板波导焦距f、△L 、FSR |
| 4.4 PFS-co-GMA 聚合物AWG 的制备工艺 |
| 4.4.1 制备聚合物波导薄膜的工艺要求 |
| 4.4.2 制备聚合物光波导的工艺流程 |
| 4.5 聚合物波导的“蒸气回溶”技术 |
| 4.5.1 回溶工艺 |
| 4.5.2 回溶效果 |
| 4.6 聚合物AWG 器件的端面抛光工艺 |
| 4.6.1 覆盖层材料和粘合剂的选取 |
| 4.6.2 抛光工艺步骤 |
| 4.6.3 抛光效果 |
| 4.7 聚合物AWG 器件的测试和封装 |
| 4.7.1 光纤与波导的耦合原理 |
| 4.7.2 PFS-co-GMA 聚合物波导的传输损耗 |
| 4.7.3 AWG 器件的近场模式图 |
| 4.7.4 聚合物AWG 器件的光谱测试和分析 |
| 4.7.5 聚合物AWG 器件的封装 |
| 4.7.6 AWG 器件的偏振特性和温度特性 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 49信道氟化聚芳醚聚合物AWG 的工艺制备 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 氟化聚芳醚(FPE)聚合物特性分析 |
| 5.2.1 折射率特性 |
| 5.2.2 传输损耗特性 |
| 5.2.3 成膜性 |
| 5.2.4 环境稳定性 |
| 5.3 49 信道FPE 聚合物AWG 的工艺制备 |
| 5.4 FPE 聚合物AWG 的性能测试和分析 |
| 5.4.1 FPE 聚合物直波导的传输损耗 |
| 5.4.2 FPE 聚合物AWG 的测试和分析 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
（10）InP基MMI-MZI型2×2光开关的理论分析与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义与课题背景 |
| 1.1.1 光子集成的优越性 |
| 1.1.2 实现光子集成的困难 |
| 1.1.3 光子集成技术的目标 |
| 1.1.4 ROADM的PIC设计实例 |
| 1.2 研究内容与结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 InP基单片光子集成技术 |
| 2.1 五种常用的光子集成技术 |
| 2.1.1 Butt-joint光子集成技术 |
| 2.1.2 SAG光子集成技术 |
| 2.1.3 QWI光子集成技术 |
| 2.1.4 OQW光子集成技术 |
| 2.1.5 ATG光子集成技术 |
| 2.2 光子集成技术的混合运用 |
| 2.2.1 SAG与 Butt-joint混合运用 |
| 2.2.2 ATG与 QWI混合运用 |
| 2.2.3 SAG，QWI与 ATG混合运用 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 楔形结构在 ATG集成技术中的应用与性能分析 |
| 3.1 一种新的ATG光子集成技术的提出 |
| 3.1.1 垂直耦合双波导结构集成技术简介 |
| 3.1.2 新的ATG光子集成技术的构想 |
| 3.1.3 工艺基础—楔形结构的制备 |
| 3.2 楔形在 ATG结构 PIN探测器集成器件中的应用 |
| 3.2.1 楔形在 ATG结构 PIN探测器集成器件中的性能分析 |
| 3.2.2 楔形耦合器的特性分析 |
| 3.2.3 带楔形耦合器的ATG结构 PIN探测器集成器件的制造工序探讨 |
| 3.3 单模光纤波导的设计 |
| 3.3.1 光纤与波导耦合的理论分析 |
| 3.3.2 光纤波导设计及其对准容差分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 MMI-MZI型 InP/InGaAsP光开关的设计 |
| 4.1 光开关简介 |
| 4.1.1 2×2光开关功能设计及相关说明 |
| 4.1.2 MMI-MZI型光开关的工作原理 |
| 4.2 MMI-MZI型 InP/InGaAsP光开关的设计 |
| 4.2.1 光开关外延层的设计 |
| 4.2.2 光开关传输波导的设计 |
| 4.2.3 光开关的MMI设计 |
| 4.2.4 光开关状态的设计 |
| 4.3 光开关的制造容差 |
| 4.3.1 MMI长度变化对光开关的影响 |
| 4.3.2 光开关宽度变化对光开关的影响 |
| 4.3.3 两侧波导宽度不对称对光开关的影响 |
| 4.1 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 光开关的制备与测试 |
| 5.1 光开关波导材料的生长 |
| 5.1.1 外延片的设计与制备 |
| 5.2 光开关的加工 |
| 5.2.1 掩膜版的绘制与制备 |
| 5.2.2 光波导的干法刻蚀 |
| 5.2.3 光开关电极的制作 |
| 5.2.4 后续工艺—侧面处理 |
| 5.2.5 后续工艺—端面处理 |
| 5.3 光开关的测试 |
| 5.3.1 光开关测试指标 |
| 5.3.2 光开关测试装置 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 附录1 与 InP匹配的四元系 Ga_xIn_(1-x)As_yP_(1-y)材料的折射率计算 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、EDFA Gain-Flattening Using Side-Polished Fiber Half-Coupler With an Overlay Waveguide（论文参考文献）
- [1]基于侧面抛磨锗芯光纤的MZI制作与应用研究[D]. 刘秀浩. 曲阜师范大学, 2020(01)
- [2]新型光子晶体光纤传感器及有源内腔光纤传感技术研究[D]. 段亮成. 天津大学, 2019(06)
- [3]V型腔可调谐激光器高速调制性能的研究[D]. 孟剑俊. 浙江大学, 2017(03)
- [4]硅基微环谐振器的设计制作及非线性应用[D]. 李丹萍. 华中科技大学, 2016(08)
- [5]用于下一代以太网的可调谐半导体激光器研究[D]. 兰凌轩. 浙江大学, 2016(03)
- [6]新型特种光纤的制作及其应用[D]. 彭健. 北京交通大学, 2012(01)
- [7]硅基聚合物阵列波导光栅器件波谱响应平坦化研究[D]. 秦政坤. 吉林大学, 2007(05)
- [8]基于C型弹簧管的光纤布拉格光栅压力传感技术研究[D]. 张磊. 北京化工大学, 2007(05)
- [9]硅基聚合物阵列波导光栅器件的优化设计和实验制备[D]. 张海明. 吉林大学, 2007(03)
- [10]InP基MMI-MZI型2×2光开关的理论分析与实验研究[D]. 高飞. 北京邮电大学, 2007(06)