导读:本文包含了集成光波导论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:平坦光频率梳,氮化硅集成光波导,正常色散,自相位调制
集成光波导论文文献综述
丁雪琳[1]（2019）在《基于正常色散氮化硅非线性集成光波导的平坦光频率梳研究》一文中研究指出具有高重复频率的宽带相干平坦光频率梳在波分复用相干光通信系统、光学任意波形生成、光精密测量等领域具有重要的应用,是非线性光学领域的研究热点。光频率梳由高功率光脉冲经过高非线性光波导通过色散和非线性效应共同作用产生极大的频谱展宽,是由一系列间隔均匀并且彼此之间相位关系固定的频率分量组成。高功率输入光脉冲位于氮化硅波导正常色散区域时,通过自相位调制(SPM)和光波分裂(OWB)效应,时域脉冲宽度和频域频谱均会展宽和平坦化,并保持良好的相干性。基于氮化硅非线性集成光波导有望实现小体积的集成化光频率梳。本文主要针对氮化硅光波导的色散调控和基于氮化硅的1550nm波段高重复频率、宽带平坦相干光频率梳产生的优化设计展开了深入的研究,主要研究内容和创新性工作为:(1)对光脉冲在非线性光波导不同色散区域由于色散和非线性效应共同作用引起的时域和频域演化进行理论分析。利用COMSOL和MATLAB进行联合仿真,经由调控氮化硅波导的结构参数,对Strip波导、单Slot波导和双Slot波导叁种不同氮化硅多模光波导结构的TE基模色散特性曲线进行优化设计,同时研究了弯曲半径对色散特性曲线的影响,为光频率梳的产生提供具有理想正常色散和非线性参数的高功率限制因子氮化硅光波导。(2)提出了基于奇偶超模理论的非对称氮化硅双Strip波导,在1550nm波段实现大的正常色散或反常色散值。探究了波导高度,Strip波导宽度,Strip波导间隔等参数对超模色散特性曲线的影响。通过色散调控,在1550nm波段得到了较大反常色散值,可用于光频率梳中的光脉冲压缩。(3)提出了基于氮化硅非线性集成光波导的宽带相干平坦光频率梳的实现方案。高重复频率脉冲光源通过高功率EDFA放大经过叁段优化设计的氮化硅集成光波导,基于啁啾脉冲压缩、自相位调制与光波分裂等非线性效应,实现了 3dB平坦度带宽范围约40nm-60nm的宽带相干平坦光频率梳。探究了不同输入脉冲形状、初始啁啾,脉冲宽度、脉冲峰值功率、波导二阶色散、波导叁阶色散等不同参数对光频率梳产生的影响。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01）
张何丽,姜欢,张冰,任一涛[2]（2019）在《集成光波导干涉芯片的设计及特性研究》一文中研究指出运用光波导的模式理论设计了多层集成光波导干涉芯片,对芯片的光波导结构和材料参数进行优化,并制作了集成干涉芯片.借助集成芯片的波导双通道,通过干涉获得了高对比度的远场干涉条纹.在实验误差范围内,当外界环境条件发生微小变化时,干涉条纹发生移动,符合杨氏双缝干涉理论的预期.芯片对水汽、酒精的探测灵敏度约为100ppm,并具有足够的温度稳定性.该集成干涉芯片具有低浓度环境气体检测的应用前景,可为集成高灵敏气体传感器的开发提供发展平台.(本文来源于《光子学报》期刊2019年01期）
周叶[3]（2018）在《基于GaN-LED与光栅的集成光波导的设计与性能分析》一文中研究指出LED(Light Emitting Diode),即发光二极管,是一种基于p-n结,在合适的正向偏压下以自发辐射为基础的半导体发光器件。白炽灯和卤素灯光源等都是传统的发光光源,与它们相比,LED的优势有效率高、寿命长、节能环保等,因此被誉为21世纪绿色照明光源。传统LED芯片由于受到全反射的限制,导致其出光效率较低,因此想要实现功率型LED,必须克服的技术瓶颈是提高LED出光效率。光纤作为最常见的光波导,因其寿命长、体积小、便于维护和柔韧性好等优点,成为照明技术的新宠。光纤照明是光源发出的光通过耦合装置进入光纤,并在光纤中传输和照明。LED光纤耦合照明系统,既发挥LED的光源优势,又体现了光纤照明的特点,是照明行业的发展趋势。本论文先是改善LED结构提高其出光效率,再设计出LED光纤耦合系统,并做了相关的理论和仿真分析。全文主要内容概括如下:(1)对GaN材料进行概述,分析其发展历史和特点以及LED发展史和已经提出的提高其出光效率的研究。(2)由于本论文基于时域有限差分法计算LED的光取出效率,进而介绍了FDTD的理论方法。(3)先对传统正装和倒装结构LED进行仿真,然后再基于RSOFT软件对倒装LED结构和光栅的集成器件进行仿真,并根据计算的结果,通过改变光栅的高度,宽度,对光栅的结构进行了优化。仿真的结果表明,可以大大提高传统LED结构的出光效率,同时还减少了p-GaN厚度敏感变化对出光效率造成的影响。(4)通过简单的理论分析设计两种LED光纤耦合系统,运用几何光学性质结算出初始参数,分别用ZEMAX软件设计结构,并对光学元件厚度和曲率半径等进行优化,得到最优的耦合效率。最后通过分析ZEMAX中Analysis对点阵图和能量图进行分析,得到准确的弥散斑RMS尺寸和能量分布图。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14）
郑永秋,张清,张成飞,陈佳敏[4]（2018）在《集成光波导陀螺双光路叁角波调相谱脉冲噪声特性》一文中研究指出基于叁角波调相谱技术的谐振式集成光波导陀螺(RIOG)信号检测,光波相位调制引入的频谱分量所带来的光学噪声成为限制陀螺性能提升的主要因素。结合光波在叁角波相位调制下的频率变化特性和波导谐振腔的光传输特性,给出了叁角波调制下的同步解调信息;依据叁角波调制下对背向散射噪声抑制的幅度调制参数和系统最大灵敏度工作点的频率调制参数,结合多光场迭加原理,理论仿真分析了谐振谱不同谐振区的输出脉冲噪声,这种脉冲噪声将对工作于不同调制频率下顺逆时针传输光波的信号采集区带来干扰;搭建了基于二氧化硅波导环形谐振腔的陀螺实验系统,分别测试了激光扫描下谐振腔不同谐振区的脉冲噪声和激光频率锁定在谐振腔谐振点时的脉冲噪声,与理论分析一致。分析结果表明,RIOG采用的叁角波调相谱信号检测技术存在无法克服的脉冲噪声,针对不同要求的RIOG,给出了相应的调制技术方案,这为RIOG的工程化和性能优化提供了技术参考。(本文来源于《量子光学学报》期刊2018年04期）
张杰,李仕琪,丁健,汪鹏君,陈伟伟[5]（2018）在《基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器》一文中研究指出设计了一种由基于马赫-曾德尔干涉结构的石墨烯-硅混合集成光开关级联而成的电光半加器。通过施加电压调节石墨烯化学势,改变石墨烯在平面方向上的介电常数,引起模式有效折射率发生变化,控制光波在基于马赫-曾德尔干涉结构的石墨烯-硅混合集成光开关不同端口输出,实现半加器逻辑功能。仿真结果表明:当石墨烯化学势在0.50eV与0.64eV两种状态切换下,在1 520nm到1 600nm波长范围内,基于马赫-曾德尔干涉结构的石墨烯-硅混合集成光开关的最差串扰为-21.57dB,插入损耗小于0.109dB。当数据传输速率为10Gbit/s时,基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器在1 550nm工作波长下,器件的消光比大于41.05dB。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年08期）
王红宇,孟立凡,黄广炎,刘春美,王威舒[6]（2018）在《集成光波导陀螺高可靠性数据传输设计》一文中研究指出针对集成光波导陀螺在全温度范围内的长时间长距离测试中数据传输需求,进行了基于RS422通信协议的数据传输设计。分析了转动测试过程中强电磁噪声干扰对数据传输的影响,采用滑动窗口消抖的信号接收方式,有效消除了外部电磁干扰噪声的影响;经实验验证,数据传输稳定可靠,无丢数、失真,满足系统测试需求。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2018年08期）
陈子萍,舒浩文,王兴军[7]（2017）在《硅基集成光波导放大器的最新研究进展》一文中研究指出在信息化进程中,随着摩尔定律越来越接近极限,将微电子和光电子结合起来,开发硅基大规模光电子集成技术已经成为技术发展的必然和业界的普遍共识.在硅基光电子集成器件中,硅基光源是重中之重.虽然硅是间接带隙半导体材料,发光效率很低,但人们一直没有放弃制备硅基光源.硅基光源包括硅基光波导放大器、发光二极管、激光器等,其中硅基光波导放大器又是激光器的基础,是硅基光电子集成回路中不可或缺的器件,如果光波导放大器有足够高的净增益,在光波导放大器的两端设计合适的谐振腔就可以获得光泵的激光.本文着眼于硅基光波导放大器,介绍了目前硅基光波导放大器最主要的两个研究方向,即硅基混合集成Ⅲ- Ⅴ族半导体光波导放大器和硅基掺稀土离子光波导放大器.并分别讨论了这两个研究方向的原理、制备方法、发展过程等,列举了相关的典型研究成果,最后简单介绍了其他光放大技术,并做了相应的分析、总结和展望.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2017年12期）
吴文鹏[8]（2017）在《再入式光纤陀螺用集成光波导调制器》一文中研究指出光纤陀螺作为一种惯性导航设备广泛应用于航天航空、舰船、潜艇、导弹等领域。再入式光纤陀螺因为具备较高光纤线圈利用率作为光纤陀螺的一个发展方向具有很高的研究价值。目前提出了一种新型的再入式光纤陀螺方案,集成光波导调制器是该方案的核心器件,其结构集成了一个Y分支调制器和两个定向耦合器光开关,采用铌酸锂晶体制作。本文的主要工作是对该器件的分析、设计、制作和测试。铌酸锂光波导是集成光波导调制器的基础,本文首先对其进行了理论分析,并采用有效折射率方法推导了其单模传输条件,在此基础之上,通过Opti-BPM软件对Y分支调制器和定向耦合器光开关进行了仿真,根据仿真结果对器件的结构和尺寸进行了优化,完成了器件的设计。然后本文根据设计的参数完成了器件掩模版的绘制,通过质子交换工艺完成了器件的制作,接着对制作好的集成光波导调制器进行了耦合、封装。在研制过程中,针对器件的具体特点提出了工艺改进措施。最后本文对完成封装的器件进行了测试,该器件的铌酸锂芯片长度为44 mm,其波导宽度为6.0μm,整个器件的损耗为33 dB,偏振消光比为42 d B。集成光波导调制器的Y分支调制器的半波电压为11 V,Y分支调制器的带宽约为9 MHz;集成光波导调制器的两个光开关的开关电压分别为6 V和7 V,对应的四个输出端口的信道消光比分别为6 dB,12 dB,7 dB,12 dB,两个光开关的带宽分别为7 MHz和8 MHz,对应的开关时间分别为23 ns和20 ns。研制出的器件完全实现了设计功能,并基本达到了设定的指标,可以用于再入式光纤陀螺系统性能的验证,该器件的研制对推动再入式光纤陀螺的深入研究和实用化具有积极的意义。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-05-15）
杨兰[9]（2017）在《电磁场的集成光波导探测技术》一文中研究指出随着电子技术的快速发展,集成光波导电磁场传感器引起了越来越广泛的关注。因其体积小,带宽宽,抗电磁干扰等优势,因此在相关科学技术领域都得到了应用,特别是在电磁兼容技术方向。本文基于集成光学的基本原理,使用铌酸锂作为材料,采用非对称MZI波导结构,设计制作反射式集成光波导电磁场传感器,并对其进行测试、校准。主要工作如下:(一)本文首先介绍基于铌酸锂电光效应的MZI型集成电光强度调制器和集成光波导电磁场传感器的原理。传感器的线性工作点的稳定对传感器的各性能指标起到关键作用,本文采用波长调谐的方式对工作点进行控制,减小传感器的工作点的漂移。(二)设计器件电极结构。反射式集成光波导电场传感器采用锥形偶极子电极结构,以求扩大带宽,改变结构参数进行数值仿真,由仿真结果得到最佳结构参数。反射式集成光波导磁场传感器则采用双负载环形天线结构,同样通过仿真结果分析获得最佳结构尺寸,两种传感器都是基于MZI结构。(叁)本文设计反射式非对称MZI集成光波导电磁场传感器,单光路传输,利用保偏环形器来连接激光光源,分路器和反射式波导传感器,结构更加紧凑,探头体积减小,更易于装配使用。(四)将传感测量系统集成化,对电磁场传感器进行性能测试实验。由于EDFA的增益放大特性,因此本论文采用EDFA来作为光探测器的前置放大器,以求增大器件信噪比,提高传感器的灵敏度。基于仿真结果设计反射式非对称MZI型集成光波导电场传感器,搭建电场传感系统,对传感器的频率响应和线性动态等进行测试。将制作完成好的集成光波导电场传感器放置在TEM cell内,在250 kHz~400 MHz范围内的进行频率响应测试,保持TEM cell内电场强度为11.2 V/m不变,测试结果表明电场传感器的频率响应较为平坦。接着在0.044 V/m~7.9 V/m范围内,对电场传感器线的性动态进行测试实验,此时频率f(28)100 MHz,由测试结果可知传感器的线性动态效果较好。接着搭建高斯脉冲发生装置,用电场传感器探测高斯脉冲信号,实验结果表明电场传感器能够较准确地还原被测电场信号。基于仿真结果设计反射式非对称MZI型集成光波导磁场传感器,并对磁场传感器的频率响应和线性动态等进行测试实验。保持TEM cell内磁场强度为0.03 A/m不变,在30 MHz~400 MHz范围内,对器件的频率响应进行测试,由实验可知其频率响应较为平坦。接着在0.003 A/m~0.02 A/m范围内,对磁场传感器进行线性动态测试实验,此时频率f(28)200 MHz,由测试结果可知,磁场传感器的线性动态效果较好。当传感系统的信噪比为3 dB时,高量程反射式集成光波导电场传感器的最小可探测电场强度为0.35 V/m,低量程反射式集成光波导电场传感器的最小可探测电场强度为0.044 V/m。高量程反射式集成光波导电场传感器的最小可探测脉冲场强度为6 KV/m,低量程反射式集成光波导电场传感器的最小可探测脉冲场强度为0.35 KV/m。低量程反射式集成光波导磁场传感器的最小可探测磁场强度为0.003A/m,高量程反射式集成光波导磁场传感器的最小可探测磁场强度为0.005 A/m。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-05-01）
薛晖[10]（2017）在《氮化硅集成光波导损耗特性研究》一文中研究指出氮化硅光波导具有芯包层折射率差大、器件尺寸小、集成度高、性能稳定性高等优点,较之于目前的SOI,其成本低且制备工艺简单。本论文理论和实验研究了氮化硅光波导的损耗特性及其优化方法。论文以氮化硅和二氧化硅分别为波导芯层和包层材料,首先基于光波导理论设计了两种端面尺寸(1μm×0.4μm和3μm×0.1μm)的氮化硅矩形单模光波导,设计并制备了用于测量该光波导损耗特性的光波导阵列结构;其次搭建了用于测试氮化硅光波导损耗特性的截断法和CCD图像法测试平台。利用截断法测得端面尺寸为3μm×0.1μm和1μm×0.4μm的氮化硅光波导传输损耗分别为1.76dB/cm和5.1dB/cm,与模场直径为4.8μm的高折射率光纤的耦合损耗分别为2.6dB和9dB;然后针对截面尺寸为1μm×0.4μn的氮化硅光波导中由模场失配导致的较大耦合损耗,优化设计了叁层逆锥形模斑转换器结构,结果表明采用该模斑转换器后该氮化硅光波导与普通单模光纤的耦合损耗为2.3dB(TE模式)和3.4dB(TM模式),相比没有模斑转换器的情况下分别减少了 8.7dB和9.1dB。针对由波导侧壁粗糙导致的较大散射损耗,基于Payne-Lacey理论中的波导侧壁粗糙与散射损耗的经验公式来对散射损耗进行分析。设计并搭建了二氧化碳激光热回流系统来并通过多次实验得到并优化了氮化硅光波导热回流的工艺参数为:激光光斑直径1.6mm,功率为30-35W,照射时间为30～40秒。(本文来源于《东南大学》期刊2017-04-11）
集成光波导论文开题报告
（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：
运用光波导的模式理论设计了多层集成光波导干涉芯片,对芯片的光波导结构和材料参数进行优化,并制作了集成干涉芯片.借助集成芯片的波导双通道,通过干涉获得了高对比度的远场干涉条纹.在实验误差范围内,当外界环境条件发生微小变化时,干涉条纹发生移动,符合杨氏双缝干涉理论的预期.芯片对水汽、酒精的探测灵敏度约为100ppm,并具有足够的温度稳定性.该集成干涉芯片具有低浓度环境气体检测的应用前景,可为集成高灵敏气体传感器的开发提供发展平台.
（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。
集成光波导论文参考文献
[1].丁雪琳.基于正常色散氮化硅非线性集成光波导的平坦光频率梳研究[D].北京交通大学.2019
[2].张何丽,姜欢,张冰,任一涛.集成光波导干涉芯片的设计及特性研究[J].光子学报.2019
[3].周叶.基于GaN-LED与光栅的集成光波导的设计与性能分析[D].南京邮电大学.2018
[4].郑永秋,张清,张成飞,陈佳敏.集成光波导陀螺双光路叁角波调相谱脉冲噪声特性[J].量子光学学报.2018
[5].张杰,李仕琪,丁健,汪鹏君,陈伟伟.基于石墨烯-硅混合集成光波导的电光半加器[J].光电子·激光.2018
[6].王红宇,孟立凡,黄广炎,刘春美,王威舒.集成光波导陀螺高可靠性数据传输设计[J].仪表技术与传感器.2018
[7].陈子萍,舒浩文,王兴军.硅基集成光波导放大器的最新研究进展[J].中国科学:物理学力学天文学.2017
[8].吴文鹏.再入式光纤陀螺用集成光波导调制器[D].电子科技大学.2017
[9].杨兰.电磁场的集成光波导探测技术[D].电子科技大学.2017
[10].薛晖.氮化硅集成光波导损耗特性研究[D].东南大学.2017