导读:本文包含了分支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:集成光学,Y分支光波导,渐变折射率,FD-BPM
分支光波导论文文献综述
任新娜[1]（2013）在《基于渐变折射率媒质的非对称Y分支光波导研究》一文中研究指出针对以往提出的非对称型Y分支光波导结构的缺点，即上下分支分光比范围小、光波导功耗大的，本文提出了一种新型带有渐变折射率媒质的非对称Y分支结构。该结构在Y分支处利用渐变折射率媒质引导光传播，减小光在分支处的对外辐射损耗，使更多的光能进入到规定的光波导分支中，从而提高波导中光传播的效率以及增大分支光波导的分光比范围。文中对所提出结构采用二维有限差分光束传播法(FD-BPM)进行仿真。在该结构中，对光波导损耗及分光比起关键作用的部分主要有两点：一是轴线偏移量，定义为输入光波导中心轴线相对于渐变折射率媒质中心轴线的偏移量；二是光线进入上下两个分支的入射角度之差。对于同一个Y分支角度，单独改变上述一个变量，能够引起不同的波导损耗和分光比范围，共同改变上述两个同样也能够引起光波导损耗和分光比的变化，而且能达到更好的效果。因此，首先，对于某一确定的Y分支角度，对这两个量进行优化，以期得到最小的光波导损耗和最大范围的分光比。其次，在仿真中发现，如果对于不同的Y分支角度，渐变折射率的变化趋势能够随之改变，即对不同的Y分支角度都能够找到相对应的最佳的折射率渐变趋势，则光波导的损耗将会极大地下降，同时分光比范围也会得到大幅度的增加，从而使整个Y分支光波导的性能得到提升。最后，将对折射率渐变趋势的优化方法应用于对称型Y分支光波导结构，同样可以发现波导的性能得到大幅度的提升。由此可以证明，对折射率趋势的优化方法不仅适用于非对称型Y分支光波导，也适用于对称型Y分支光波导。运用以上方法进行仿真，结果显示，对于非对称型Y分支光波导，分支角度为14o-50o时，优化前波导损耗为0.46-2.26dB，而优化后损耗为0.03-0.85dB。取Y分支角度为42o时观察，可得随着轴线偏移量的变化，优化前波导损耗为0.56-1.09dB，分光比为0.49-0.91，而优化后波导损耗为0.09-0.41dB，分光比范围为6-94%；对于对称型Y分支光波导，分支角度为6o-40o时，优化前波导损耗为0.15-0.85dB，而优化后波导损耗为0.07-0.23dB。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-12-01）
王艳秀[2]（2013）在《大角度Y分支脊型光波导及10Gbps光接收前置放大器的设计》一文中研究指出随着信息传输量的增加，集成电路工艺特征尺寸的减小以及电路工作频率的提高，传统的电互连方式由于其带宽、串扰、功耗以及寄生效应等方面的限制已不能满足要求。由此产生一种新型的互连方式：光互连。Y分支波导是集成光学中最常见的元器件。本文对传统结构的Y分支及S型光波导进行了仿真分析。本文使用Rsoft公司的BeamPROP光波导仿真软件，采用叁维有限差分光束传输法对Y分支光波导进行仿真分析。得出如下结论：传统结构的Y分支光波导在大角度情况下损耗非常大；S型Y分支光波导可以显着增加Y分支光波导的分支角度。光接收模块主要包括光接收器件、前置放大器和主放大器。其中光电探测器和前置放大器是其关键部分，决定了整个光接收器的性能。由于PIN二极管具有的宽频带、高灵敏度、低噪声以及快响应速度的诸多优点，所以本文采用PIN-PD来实现光电转换。本文设计了一种跨阻前置放大器，采用RGC结构输入端和电感并联峰化技术展宽带宽。同时进行结构与参数的优化使得光接收机达到低噪声、高带宽以及适当增益的目的。放大电路部分采用TSMC0.18μm CMOS工艺库，使用Cadence电路仿真软件对其进行仿真分析。仿真结果符合要求。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-01-01）
张在涌[3]（2013）在《光互连限幅放大器与矩形Y分支光波导的设计》一文中研究指出随着集成电路技术的飞速发展，芯片特征尺寸越来越小，芯片速度越来越快，而传统的电互连方式因存在串扰、功耗以及带宽等因素的限制，面临着难以满足高性能芯片要求的困境。光互连因其本身具有的抗干扰、低功耗及高带宽等特性，将成为未来芯片间(内)互连的主要连接方式之一。在芯片间光互连系统中，光接收机主放大器与光波导是其重要的组成部分。本文主要完成了基于0.35μm CMOS工艺的主放大器电路设计、前端仿真分析，同时在研究光波导理论的基础上完成了矩形Y分支光波导的仿真分析。主放大器主要有自动增益控制电路与限幅放大电路两种实现方式，因限幅放大电路具有电路设计简单、芯片面积小及功耗低等优点，本文选取限幅放大电路作为主放大器的电路结构。因0.35μm CMOS工艺的特征频率fT最高为13.5GHz，为实现2.5Gb/s的传输速率，必须对电路进行带宽扩展。采用有源负反馈技术及fT倍增技术扩展电路带宽，通过Cadence Spectre对电路进行仿真分析，电路小信号增益为37.39dB，-3dB带宽为1.75GHz，通过对电路眼图的分析表明电路同时具有较好的性能，电路可以良好的工作在2.5Gb/s的工作速率上。在对光波导进行理论分析的基础上，本文主要对波导损耗进行了研究分析。基于有限差分光束传输法，论文通过BeamPROP仿真软件对矩形Y分支光波导进行了仿真，并对波导损耗进行了分析，为波导的进一步研究以及实际制作打下了良好的基础。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-01-01）
王强,周自刚,孙光春,杨永佳[4]（2010）在《Y分支3维光波导横截面折射率分布》一文中研究指出为了实现一个表达式同时反映Y分支光波导在纵横两方向上的折射率分布,通过对玻璃结构和离子交换过程进行分析,采用逆向分离变量法提出了基于横向和纵向两个方向折射率分布函数乘积的横截面折射率分布函数,并利用MATLAB软件对优化结果进行了编程模拟。利用Tl~+-Na~+离子交换法在BK_7玻璃基底上制备了Y分支1×2型3维光波导,利用雅明干涉法对光波导横截面的折射率分布进行了测量。结果表明,利用改折射率分布函数模拟得到的Y分支光波导横截面折射率分布与雅明干涉法实验测得的结果吻合。该改进型折射率分布函数可以对Y分支光波导横截面折射率分布进行模拟,能准确快捷地对Tl~+-Na~+离子交换Y分支3维光波导横截面折射率分布进行重建。(本文来源于《激光技术》期刊2010年06期）
杨永佳,周自刚,孙光春,王强[5]（2010）在《带有矩形过渡区的非对称Y分支光波导》一文中研究指出提出了带有矩形过渡区的非对称Y分支光波导的两种设计方案。分别通过设置两分支波导不同的宽度和改变分支波导与矩形中心的轴偏移量,去获得非对称分支比。采用有限差分光束传播法(FD-BPM)对两种结构进行模拟,得出它们的分支比和损耗。分支比分别最高可达80%和72.9%,其相对应的损耗分别低于0.12 dB和0.23 dB,充分证明了方案的可行性,为以后非对称Y分支光波导的制作提供了实验基础。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2010年02期）
任洪[6]（2009）在《离子交换四分支光波导的设计，制备与特性测试》一文中研究指出玻璃基离子交换光波导器件以其低损耗、与单模光纤良好的匹配性以及低廉的成本,在集成光学中有着无可比拟的重要性、实用性及商用价值,在光通信领域有极大的应用前景。四分支波导是各种光波导器件的构成基础,具有重要的研究价值。本文求解并模拟了离子交换光波导的折射率分布模型,应用有限差分光束传输法FD-BPM模拟分析并设计了余弦型四分支波导;我们在K9玻璃基底上,应用光刻工艺技术,经过Ag+-Na+离子交换,制作玻璃基离子交换四分支光波导;设计建立起可以对光波导与光纤进行测试通光的实验装置,采用端面耦合技术,并实现了四分支光波导的通光实验。测试结果表明我们实验室已经具备了制作测试分支光波导的能力,为我们进一步优化离子交换条形光波导制作工艺提供了重要的依据和参考价值,为今后实验室中光功率分配器和光耦合器等集成光学器件的制作奠定了良好的基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2009-04-01）
王帆[7]（2008）在《光纤陀螺用Y分支光波导的质子交换及退火研究》一文中研究指出Y分支是集成光学中的重要器件单元，广泛应用于调制器，光开关，光分路器的器件中，尤其是作为中高精度光纤陀螺系统的核心器件。首先，文章简要阐述了干涉式光纤陀螺仪(I-FOG)的基本工作原理；然后，利用有效折射率法，讨论得到高斯型渐变折射率波导在单模传输条件。在Y分支光波导的设计方面，针对两种不同弯曲Y分支的弯曲损耗，分别用光波导的弯曲损耗理论和时域有限差分光束传输法(FD-BPM)仿真，得出了一组最优化的Y分支光波导设计参数。然后结合扩散反应动力学理论中的空位与间隙扩散机制，分析了质子交换、退火质子交换、缓冲源质子交换波导的折射率变化。并对交换后铌酸锂波导的晶相特性进行分析，从晶体结构和H~+浓度的角度来解释其特性变化。对交换过程添加缓冲质子源(苯甲酸锂)从而导致表面扩散系数发生改变进行了理论分析。讨论了质子交换和退火工艺的原理及制作技术，利用常用工程解法对质子交换深度和交换时间等诸多因素影响下得到的结果进行了比较，提出先进行质子交换，期间加入少量苯甲酸锂，然后在一定条件的退火，这样可以缩短节省制作周期，得出生成α相波导的最佳工作条件。最后通过大量的试验和实际工艺制作，验证了前面的理论分析，得到了可工作的光波导片。然后进行精密光学测试，得到实验数据。最后通过讨论这些实验数据，得出Y分支波导的主要性能指标。(本文来源于《电子科技大学》期刊2008-04-01）
刘秉侠[8]（2008）在《离子交换条形光波导的制备与特性测试及Y分支光波导的设计》一文中研究指出玻璃基离子交换光波导器件以其低损耗、与单模光纤良好的匹配性以及低廉的成本,在集成光学中有着无可比拟的重要性、实用性及商用价值,在光通信领域有极大的应用前景。条形波导和Y分支波导是各种光波导器件的构成基础,具有重要的研究价值。本文求解并模拟了离子交换光波导的折射率分布模型,应用有限差分光束传输法FD-BPM模拟分析了离子交换条形波导的光场传输并设计了余弦型Y分支波导;我们在K9玻璃基底上,应用光刻工艺技术,经过Ag+-Na+离子交换,制作玻璃基离子交换条形光波导,并采用加辅助电场的方法制作掩埋条形波导;设计建立起可以对光波导与光纤进行耦合测试的实验装置——光纤—波导耦合测试对准系统,并采用端面耦合技术,通过近场模式法对波导传输光斑分析,得到波导折射率分布;在此系统的基础上,我们还设计了一套测量波导损耗的方案。实验证明我们成功制备了折射率为渐变式的条形波导和掩埋型光波导,折射率分布接近高斯分布。测试结果表明我们实验室已经具备了制作测试光波导的折射率分布、插入损耗等特性的能力,为我们进一步优化离子交换条形光波导制作工艺并制作Y分支光波导提供了重要的依据和参考价值,为今后实验室中光功率分配器和光耦合器等集成光学器件的制作奠定了良好的基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2008-04-01）
武继江,高金霞[9]（2008）在《一种带有锥形多模过渡区的Y分支光波导》一文中研究指出为减小Y分支波导的分支损耗,提出在输入波导和两输出波导间引入锥形多模过渡波导。与已被用于减小Y分支波导分支损耗的矩形多模过渡波导相比,所引入的锥形多模过渡波导,不仅可以减小过渡波导的长度,还可进一步减小分支损耗。利用叁维有限差分光束传播法,对具有锥形过渡波导的退火质子交换铌酸锂Y分支光波导进行了数值模拟。数值结果为该类Y分支光波导的设计和制备提供参考。(本文来源于《激光与红外》期刊2008年02期）
王伟[10]（2007）在《基于余弦型Y分支光波导结构参数的传输性能研究》一文中研究指出Y分支作为集成光学中一种重要的基本光波导器件单元，被广泛用于调制器、功率复用／解复用器、光开关、半导体及马赫曾德尔结构电光调制器的3dB功分单元和耦合器单元等集成光学器件中。因此对其传输性能的研究有积极重要的意义，随着集成光学技术的发展，诸多具有不同结构，功能各异的光波导器件应运而生，单纯通过实验来设计光波导器件是很费时费力的，通过计算机辅助设计的手段，对其进行预设计，不但可以克服以上困难，同时能较直观完备地反映出器件的传输特性，准确快速地达到预期的设计要求，于是出现了较多的数值分析方法。其中，光束传播法就是分析光波导器件的一种好方法。本文从光波导和光束传播法两方面理论及数值分析法对其进行较为详细的研究。首先，从光波导理论的波动方程出发，在电磁波方程的基础上，根据慢包络近似理论，利用有限差分近似来代替偏微分方程，推出了有限差分光束传播法(FD-BPM)公式。由于所要模拟的空间是有界情况，需要建立一种人为的边界条件来模拟无界的情况，因此对边界条件进行了必要的阐述。然后，利用以上结论建立具体的余弦型Y分支光波导器件的理论模型。并通过计算机模拟出了光场传播图，根据以上方法，确定主要结构参数(波导宽度、过渡区长度、分支高度)对应最小损耗的取值区间，并确定一个联合最优区域。进而在此区域内针对实际器件提取折射率来对各参数进行详细的定量分析，逐一锁定最优参数值。数值分析结果，波导宽度10μm、过渡区长度6mm和分支高度80μm为最佳参数，其传输损耗的变化趋势：随过渡区长度的增长而增大，分支高度的增加而增大，波导宽度的增加而减小。为有力地验证分析方法的高效率和正确性，对非对称型大角度X交叉波导进行了简单数值模拟分析。并将计算结果和有关文献报道的结果进行了对比分析，研究结果表明：FD-BPM对于这类折射率变化不大的器件，其方法是有效的，为进一步分析集成光器件特性打下了良好的基础，并希望所得结果对以后的相关研究有所裨益。(本文来源于《西南交通大学》期刊2007-04-01）
分支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：
随着信息传输量的增加，集成电路工艺特征尺寸的减小以及电路工作频率的提高，传统的电互连方式由于其带宽、串扰、功耗以及寄生效应等方面的限制已不能满足要求。由此产生一种新型的互连方式：光互连。Y分支波导是集成光学中最常见的元器件。本文对传统结构的Y分支及S型光波导进行了仿真分析。本文使用Rsoft公司的BeamPROP光波导仿真软件，采用叁维有限差分光束传输法对Y分支光波导进行仿真分析。得出如下结论：传统结构的Y分支光波导在大角度情况下损耗非常大；S型Y分支光波导可以显着增加Y分支光波导的分支角度。光接收模块主要包括光接收器件、前置放大器和主放大器。其中光电探测器和前置放大器是其关键部分，决定了整个光接收器的性能。由于PIN二极管具有的宽频带、高灵敏度、低噪声以及快响应速度的诸多优点，所以本文采用PIN-PD来实现光电转换。本文设计了一种跨阻前置放大器，采用RGC结构输入端和电感并联峰化技术展宽带宽。同时进行结构与参数的优化使得光接收机达到低噪声、高带宽以及适当增益的目的。放大电路部分采用TSMC0.18μm CMOS工艺库，使用Cadence电路仿真软件对其进行仿真分析。仿真结果符合要求。
（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。
分支光波导论文参考文献
[1].任新娜.基于渐变折射率媒质的非对称Y分支光波导研究[D].西安电子科技大学.2013
[2].王艳秀.大角度Y分支脊型光波导及10Gbps光接收前置放大器的设计[D].西安电子科技大学.2013
[3].张在涌.光互连限幅放大器与矩形Y分支光波导的设计[D].西安电子科技大学.2013
[4].王强,周自刚,孙光春,杨永佳.Y分支3维光波导横截面折射率分布[J].激光技术.2010
[5].杨永佳,周自刚,孙光春,王强.带有矩形过渡区的非对称Y分支光波导[J].光学与光电技术.2010
[6].任洪.离子交换四分支光波导的设计，制备与特性测试[D].吉林大学.2009
[7].王帆.光纤陀螺用Y分支光波导的质子交换及退火研究[D].电子科技大学.2008
[8].刘秉侠.离子交换条形光波导的制备与特性测试及Y分支光波导的设计[D].吉林大学.2008
[9].武继江,高金霞.一种带有锥形多模过渡区的Y分支光波导[J].激光与红外.2008
[10].王伟.基于余弦型Y分支光波导结构参数的传输性能研究[D].西南交通大学.2007