一、DWDM Devices Based on Planar Waveguide Technologies（论文文献综述）
张朝阳[1]（2020）在《钬掺杂钛扩散铌酸锂波导及相关材料的研究》文中进行了进一步梳理铌酸锂晶体具有优秀的光学和电学性能,是非常优秀的光波导器件材料。本文的主要工作是研究钬离子在铌酸锂晶体中的扩散特性以及光谱特性。制备和表征了钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导和条形波导,钛扩散钽酸锂平面波导和钬锆掺杂钛扩散铌酸锂条形光波导。本文具体的研究工作有以下几个方面:1.研究了钬离子在铌酸锂晶体中的扩散特性。通过对钬掺杂铌酸锂晶体的实验研究,结果表明,钬掺杂不会引起晶体组份和折射率的变化;根据钬掺杂铌酸锂晶体的二次离子质谱的结果,在深度方向上,钬离子浓度服从高斯分布;在不同的扩散条件下,得到钬离子在铌酸锂晶体中的扩散系数和溶解系数,结果表明其随着温度的升高而增大;由Arrhenius定理得到,钬离子在铌酸锂晶体中的扩散常数,激活能分别为,3.78×107μm2/h,1.87eV,溶解度常数,溶解热分别为,3.03×1026atoms/cm3,1.75eV。2.研究了钬离子在铌酸锂晶体中的光谱特性。结果表明,使用250nm波长对钬掺杂铌酸锂晶体进行泵浦时,得到了548nm和759nm的下转换荧光;使用336nm和350nm波长对钬掺杂铌酸锂晶体进行泵浦时,分别得到了617nm和618nm的下转换荧光;使用540nm和890nm波长对钬掺杂铌酸锂晶体进行泵浦时,得到了1.67μm的中红外荧光。总体来看实验所制备的掺钬铌酸锂晶体具备了紫外光到可见光的转化能力,也具备了中红外发光的能力。3.制备和表征了钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导,钛扩散钽酸锂平面波导。结果表明,根据晶体的双折射特性,计算得到钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导的氧化锂组份为48.0mol%,钛扩散钽酸锂平面波导的氧化锂组份为47.46mol%;利用棱镜耦合技术和IWKB方法得到了钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导和钛扩散钽酸锂平面波导在深度方向上的折射率服从高斯分布;二次离子质谱的结果表明,钛扩散钽酸锂平面波导中钛离子浓度在深度方向服从高斯分布,折射率变化值和钛离子浓度的关系具有偏振不敏感性且满足指数关系;不同的基底材料中,折射率变化值和钛离子浓度之间的关系也不同。4.设计和模拟了单模钛扩散铌酸锂条形波导,并制备和表征了Z切钬掺杂钛扩散铌酸锂条形波导。结果表明,单模钛扩散条形波导在宽度为8μm和10μm时可以很好的支持单模传输;样品波导区和非波导区的氧化锂组份分别为48.28mol%和48.23mol%,保持一致;样品的二次离子质谱结果表明,在深度方向,波导区域的钬离子和钛离子浓度服从高斯分布,在宽度方向,钛离子浓度服从两个误差函数和的分布;波导在1547nm光源下可以支持单模传输,支持TE和TM两种模式,TE模式和TM模式下的传输损耗分别为0.42dB/cm和0.75dB/cm。5.制备了Z切钬锆掺杂钛扩散铌酸锂条形波导并对波导性能进行表征。结果表明,波导区和非波导区的氧化锂组份分别为48.21mol%和48.24mol%,保持一致,锆掺杂并不影响波导区的氧化锂组份;二次离子质谱实验结果显示,在深度方向,钬离子,锆离子和钛离子浓度服从高斯分布,在宽度方向,波导区的钛离子浓度服从两个误差函数和的分布,锆离子的扩散深度完全覆盖钛离子的扩散深度,波导具备了抗光折变能力;波导支持1547nm光源下的单模传输,支持TE和TM两种传输模式,波导的TE和TM模式下的传输损耗分别为0.62dB/cm和0.92dB/cm。本论文的创新点包括:（1）使用高温热扩散法制备钬掺杂铌酸锂晶体,并对钬离子在铌酸锂晶体中的扩散特性进行详细研究,确定了钬掺杂铌酸锂晶体中钬离子的浓度分布服从高斯分布,计算得到钬离子在铌酸锂晶体中扩散时的扩散常数、激活能、溶解度常数、溶解热。（2）对高温热扩散法制备的钬掺杂铌酸锂晶体的光谱特性进行了研究,实现了可见光发光和中红外发光。（3）首次制备和表征了钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导,条形波导和钛扩散钽酸锂平面波导。（4）首次制备和表征了钬锆掺杂钛扩散铌酸锂条形光波导,为新型有源铌酸锂光波导器件的研究开辟了新的领域。
吴志发[2]（2019）在《基于平面光波导路由器的多路光纤传感器设计与实验研究》文中提出高速发展的纳米集成技术使得对芯片集成度的要求逐渐提高。然而传统金属互连网络具有高功耗、高延迟、低宽带等劣势,使得芯片上光互连网络（Optical network-on-chip,ONoC）逐渐引起了人们的重视。同时,为了提高光互连网络的通信带宽,人们开始将波分复用技术（Wavelength division multiplexing,WDM）应用在片上光互连技术中。该技术不仅提高了芯片的集成度,还为进一步片上功能集成提供了条件。本文主要开展了以下工作:1、理论设计并仿真了一种基于SOI的有源无阻塞五端口微环路由器,该器件可应用于大规模片上光互连网络,通过硅基热光效应调节每一个单元的谐振波长。该路由器可以实现44种非阻塞的路由状态。在1550nm波段,提出了5端口光路由器的最优设计和拓扑结构,并分析了输出光谱、插入损耗、串扰和功耗等性能。选取几种路由器数据链路进行分析的结果表明,器件的插入损耗为0.361.70 dB,器件的串扰小于-20dB。器件的功耗为44.2154.8 mW。与文献中报道的其他器件相比,本器件将微环的数量降到最小为8个,并且其尺寸与已报道器件相比为最小尺寸。最后,通过采用3微环串联谐振器代替单微环结构,其串扰可低于-90 dB,并且功耗降低为12.844.9 mW。该器件可以被进一步的优化并应用于大尺寸的片上光互连光通讯网络中。2、提出了慢光增强型近红外吸收光谱气体传感器的通用模型及其分析过程,该传感器采用模式可调谐空心光子带隙光纤结构（HC-PBF）作为气体吸收池。分析了非填充和填充液体的HC-PBF和气体吸收增强型并填充液体的HC-PBF的模式参数。得到了用于测量不同种类气体的微流控参数的调谐规律。利用氨气（NH3）作为目标气体,研究了传感器的性能,理论计算了二次谐波信号和阿兰（Allen）偏差值。3、对基于CWDM和DWDM的多路传感系统的波导阵列光栅进行了设计与仿真,完成了CWDM、DWDM的参数优化和结构设计,构建了基于DWDM的多路光纤传感系统并进行了测试,实验结果表明,设计的系统可以实现多种传感器同时工作的多路光纤传感功能。4、在上述的光路由器与气敏传感器的基础上,利用优化设计的光路由器,对多路光纤传感系统进行了实验研究。同时将温度传感器和应变传感器等光纤传感器件连接到多路传感系统中,对该系统进行了一系列的优化设计与实验测试,实验结果表明,研制的多路传感系统同时具有温度传感、应变传感等功能,实现了由一片光路由芯片完成多路传感的功能。该系统只需要一个光源和一个探测器（或光谱仪）,由计算机完成对光源、路由器、探测仪的控制,并由软件完成多路光纤传感器的选择、控制和性能指标的测试。研究的多路光纤传感系统具有低成本和高性能的优点。
马琼芳[3]（2010）在《可重构光分插复用器关键器件与技术的研究》文中进行了进一步梳理随着社会的发展和科学技术的进步,人们对信息服务的需求量与日俱增,社会对信息资源的依赖性越来越强。以全光信息处理为特征的智能光网络和以光纤到户为代表的信息服务宽带化的进程正在加速,光通信正向着超高速、超大容量、智能化、集成化、低成本和高可靠性的新一代光纤通信演进。由有源器件和无源器件组成的光分插复用器和光交叉连接设备,是全光通信网的关键设备；而光电集成器件较之分立的光电组件具有超高速、多功能、低噪声、高紧凑性、高可靠性、生产的可重复性好、造价低等诸多优点。因此研制集成化光电子器件已经成为光通信领域的研究热点之一,具有重大的实际意义。本论文工作是围绕以任晓敏教授为首席科学家的国家重点基础研究发展计划（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）、黄永清教授承担的国家高科技研究发展计划（863计划）项目“用于可重构分插复用具有波长处理机制的平面光集成解复用接收器件的研究”（项目编号：2007AA03Z418）以及教育部“长江学者和创新团队发展计划”（IRT0609）、“高等学校学科创新引智计划”（B07005）等项目展开的。本论文针对可重构光分插复用器关键器件和技术,着重研究了几种关键器件以及楔形功能微结构的理论及其制备工艺。目的在于先研制性能优良易于集成的单元器件,然后使用楔形越层波导集成技术实现集成化器件。对易于集成的波导光开关、楔形波导在集成中的应用以及新型InP基半导体激光器的设计与制备工艺,都进行了深入的理论分析和试验研究,主要取得了以下成果：研究了可重构光分插复用器的实现技术,分别对其中的关键单元器件与技术,包括光交换开关、楔形越层波导、半导体激光器、光电探测器、以及波分复用器,介绍了其实现技术、工作原理和发展状况等；根据项目需要,结合实验室研究现状,重点研究了基于平面光集成的ROADM技术,提出解复用／开关（矩阵）／复用ROADM设计方案。设计了采用InGaAsP/InP材料,基于多模干涉耦合器的2×2马赫-曾德尔光开关；理论分析了其工作原理和载流子注入调制折射率的几种效应；采用光束传播法对光开关结构参数和传输性能进行了详细的仿真计算；光开关被设计为偏振不敏感且结构紧凑便于集成。优化的器件结构设计为实际器件的制备提供了理论指导。根据所设计的开关结构参数,实际制备并测试了基于多模干涉耦合器的2×2马赫曾德尔光开关；详细介绍了其制备过程,包括器件版图设计、外延结构生长、制备工艺步骤等,总结了对关键工艺的改进；搭建光波导与光纤对准耦合测试系统,对单个光开关进行了性能测试；测得开关在注入电流达到43mA时实现开关状态转换,开关在开状态和关状态的串扰分别为-19.2dB和-14.3dB。所制作的光开关在DWDM和OXC系统中有着潜在的应用。研究了波导与探测器集成的方式,分析了垂直楔形波导在非对称双波导集成器件中的应用；提出在非对称双波导集成探测器中引入垂直楔形耦合波导的器件模型；模拟了垂直楔形波导中的模场分布,并使用三维光束传播法对垂直楔形波导的耦合特性进行了计算；分析了楔形波导材料折射率与结构参数对其传输性能的影响,并与水平楔形耦合波导的性能进行了对比。与水平楔形相比,垂直楔形耦合波导应用于平面光集成中,能以更短的长度实现较高的耦合效率,利于减小器件尺寸,制作结构更为紧凑的集成器件。最后详细介绍了垂直楔形波导的制备方法。以InP基1.55μm量子阱激光器为例,对半导体激光器的制备工艺进行了深入的研究；掌握了从材料生长到后工艺制备的全套工艺技术；实现了上述量子阱激光器的室温连续激射,并对试验中遇到的技术难点进行了详细的总结分析；进行了量子点激光器的结构设计；介绍了采用MOCVD技术生长（B）InAs/GaAs量子点材料的工作进展。本章工作为课题组进一步研制大规模高性能光电子集成芯片、Si基InP材料系1.55μm半导体激光器以及长波长（B）InAs/GaAs量子点激光器打下工艺基础；对课题组顺利完成国家973计划项目等研究工作具有重要的意义。
殷源[4]（2010）在《干涉型集成光波导器件设计与实验研究》文中指出迅速发展的光通信技术,对高性能低成本的光器件有着大量而迫切的需求,基于平面光波回路（PLC）的集成型光器件由于具有突出的性能成为了最有吸引力的选择之一。为了将来实现具有柔性和可重构的光网络,必需发展更多具有成本效益的光器件,本文从这个宗旨出发,主要就干涉型集成光波导器件,从结构优化设计和工艺制造两个方面进行了研究。相对于带有近似处理的解析解,数值模拟计算在光波导器件的优化设计中通常有着更好的评测效果。本文主要应用了两个数值模拟方法,一个是具有完美匹配层边界处理的有限差分方法（FDM）,另一个是模拟光在平面光波回路中传播的束传播方法（BPM）。通过应用FDM方法对SOI （silicon on insulator）脊型波导单模条件的模拟计算,更为准确地确定了SOI脊型波导单模条件中各关键参数c的取值和设计选取原则,为这种类型的波导优化设计提供了重要理论依据。另一方面,利用直角坐标和极坐标下的束传播方法,对多模干涉耦合器这一多用途的器件进行了分析设计研究,采用参数扫描法和遗传算法对1×N的多模干涉耦合器进行了优化设计,从而提高和改善了器件输出的均匀性,降低了器件的附加损耗。半导体微细加工技术及工艺是集成平面光波导的器件发展的关键。本文对此用二氧化硅（S i02）和SU8两种典型的光波导材料进行了一系列的研究。首先针对常用的二氧化硅材料,讨论了PECVD的二氧化硅薄膜制备方法、正负光刻胶的紫外光刻方法、Lift-Off金属掩膜制作方法以及ICP光波导刻蚀等关键技术。其次,对于近来得到广泛应用的聚合物材料SU8,也做了相关的光波导实验制作研究。给出了基于两种材料光波导制作的工艺流程,并对实验中的一些工艺优化参数和实验现象作了讨论,获得了大量的实际工艺资料,为今后的进一步研究制造高性能的器件打下了坚实的基础。
李爱武[5]（2005）在《用溶胶—凝胶和紫外写入技术制备阵列波导光栅器件基础研究》文中研究说明本论文的主要工作是研究溶胶-凝胶法制备的掺杂锡的二氧化硅材料的紫外光敏性和光致折变效应以及由此提出的紫外写入阵列波导光栅器件的相关基础工作。首先简要介绍了波分复用技术,对硅基光波导结构与器件和平面集成光波导器件做了概括介绍。其次分析了平面光波导理论,利用有效折射率法并结合本论文的实验工作,设计了反应离子刻蚀型和紫外诱导型矩形光波导单模传输的结构。在实验上,利用溶胶-凝胶法制备出了表面质量较好,适用于制作光波导的硅基二氧化硅材料;着重研究了锡的掺杂与折射率的变化规律,制备了不同掺杂量的二氧化硅材料,并利用工作波长为248nm的KrF准分子激光研究了掺锡的二氧化硅材料的光敏性,制备的掺杂材料在紫外光的照射下,光致折变相对量达到了0.69%,其消光指数保持在10-6量级,这一折变量处于目前相关实验的国际水平;讨论了不同实验条件对光致折变量的影响,分析了紫外光致折变的机理。基于这种材料的紫外光敏性,我们提出了采用紫外写入技术在二氧化硅平面波导上直接写入AWG器件的新的制作工艺,设计了工艺流程和基本参数,提出了一些可能的优化措施;申请了相关专利并获得批准。在紫外曝光掩模板的制作方面也有了重要突破,自行设计并制作出用于KrF紫外曝光的镀铬（Cr） 的石英振幅掩模板, 摸索了掩模板的阈值能量密度在1530mJ/cm2/pulse,并利用该振幅掩模板在1460mJ/cm2/pulse,9Hz和15分钟的条件下,成功地在SiO2平面波导上紫外写入了50μm+50μm的光栅,且观察到了明显的衍射光斑图样。这一成果说明,我们在向实现紫外写入AWG技术迈出了重要的一步。
丁炜[6]（2005）在《CATV光网络设备原理及应用 第十七讲 DWDM在CATV中的应用》文中研究指明
陈芬,周宇,杨燕[7]（2005）在《密集波分复用器件及其参数测试》文中认为密集波分复用（简称DWDM）器件是DWDM系统中的核心器件.本文讨论了DWDM器件的几种典型制作方案和主要特性参数的测试方法,并以实验室自行设计的4通道DWDM器件为例,设计和搭建了测试各主要参数的实验平台.实验测试数据表明:该器件具有精确的中心波长、宽且平坦的带通、小而均匀的插入损耗以及较大的信道隔离度等特性,达到了预期设计要求.
侯勇[8]（2005）在《紫外写入技术制作平面光波导器件的应用》文中进行了进一步梳理本论文的主要工作是研究火焰水解法制备的锗掺杂二氧化硅玻璃材料的紫外光敏性和光致折变现象以及由此提出的紫外写入列阵波导光栅器件的相关基础工作。首先简要介绍了波分复用技术和平面光波技术的发展,对硅基二氧化硅列阵波导光栅器件在光纤通信系统的发展做了概括介绍,详细介绍了列阵波导光栅波分复用器的结构和原理及其性能上的优化。在实验上,利用火焰水解法在国内首次制备出了硅基二氧化硅玻璃态厚膜材料,二氧化硅膜的厚度超过20μm,折射率为1.4513,材料吸收损耗小于0.1dB/cm;着重研究了锗掺杂与折射率的变化规律,制备了锗掺杂540mol%的二氧化硅厚膜（6μm）材料,并利用工作波长为248nm的KrF准分子激光研究了锗硅材料的光敏性及高压载氢技术,其中包括紫外光致正负折射率变化与厚度的关系和载氢后材料的结构缺陷及其对折变量的影响等;制备的14GeO2-86SiO2材料在紫外光的照射下,光致折变相对量达到了0.341%,其消光指数保持在10-6量级,这一折变量接近于目前相关实验的国际水平。基于锗硅材料的紫外光敏性,我们提出了采用紫外写入技术在二氧化硅平面波导上直接写入AWG器件的新的制作工艺,设计了工艺流程和基本参数,讨论了一些可能的优化措施;而在紫外曝光掩模板的制作方面也有了重要突破,首次自行设计并制作出用于KrF紫外曝光的镀铬（Cr） 的石英振幅掩模板, 摸索了掩模板的阈值能量密度在1530mJ/cm2/pulse,并利用该振幅掩模板在1460mJ/cm2/pulse,6Hz和10分钟的条件下,成功地在SiO2平面波导上紫外写入了50μm+50μm的光栅,且观察到了明显的衍射光斑图样。这一成果说明,我们在距离实现紫外写入AWG技术方面只有一步之遥了。
肖悦娱[9]（2005）在《平面波导光耦合器及基于耦合器的光器件的研制》文中提出光波作为信息的载体,在信息的传输、显示、存储及检测等应用领域发挥着越来越重要的作用,特别是近几年迅速发展起来的光通信技术,大大的推动了光器件的研究。本文以设计出插入损耗低、输出光场或频谱分布理想的新型光波导器件为目标,在理论上提出了一些模拟计算及优化设计的新方法的基础上,设计了四种新型的平面波导耦合器及基于耦合器的光器件,并进行了相关的实验。 首先研究了光器件的模拟与设计方法:（1）提出了基于广角有限差分光束传输法（FD-BPM）的完美匹配层（PML）边界条件,提高了数值模拟的精度;并建立了平面光波导器件的模拟计算平台。（2）对于大规模光器件,首次将传输矩阵法与数字信号处理（DSP）设计相结合的光滤波器设计思想,引入到阵列波导光栅（AWG）和光纤光栅（FBG）的设计中,并建立了它们的DSP模型。 其次进行了平面波导耦合器的设计和实验研究。在功分器方面:（1）对玻璃基1×8树形功分器进行了研制,并得到了初步的实验结果。（2）为了提高玻璃基多模干涉（MMI）耦合器的性能,提出了基于三维精确模式分析法（3D-EMA）的优化设计方法。设计出的玻璃基MMI功分器的均匀性显着提高,同时插入损耗降低。（3）提出了N×N平面波导星形耦合器的一些新的设计思想和优化方法,并设计出了一种新型的17×17星形耦合器,其均匀性提高到了0.17dB。在传感器方面:（1）提出了一种基于双模干涉（TMI）耦合器的平面波导型传感器,并通过对其结构的优化,将其响应的线性误差降低到了0.01。（2）进行了硅基二氧化硅传感器的实验制作和测试,得到了一些阶段性的实验结果。 接着在基于耦合器的新型光器件的研究中,利用了传输矩阵和DSP相结合的方法,并首次将遗传算法及混合梯度遗传算法等优化方法引入到级联Mach-Zehnder干涉仪型滤波器的设计中。设计出了频谱响应与理想频谱相当接近的对称/非对称分叉复用器（Interleaver）以及EDFA增益平坦滤波器。 最后研究了基于MMI耦合器的波分复用/解复用器:（1）提出了一种新的设计方法,即从有限脉冲响应（FIR）滤波器的角度对波分复用/解复用器的频谱作整体的分析和设计,从而使频谱更容易得到控制。（2）在此基础上,首次通过连接级联高阶MMI滤波器以及添加前置M-Z干涉仪滤波器的方法,设计出了一种
戴道锌[10]（2005）在《陈列波导光栅的理论建模与优化设计及其实验研究》文中提出阵列波导光栅（AWG）是一种典型的集成型光波导器件,具有优越的性能和广泛的应用前景。本文对AWG的特性进行了深入研究,提出了新的有效数值模拟方法与优化设计,改进了AWG的性能,并完成了相关的实验和测试。 由于集成光波导器件的特殊性,数值模拟计算在器件的设计中占据非常重要的地位,建立有效可靠的模拟平台是一项非常关键的工作。本文首先介绍了光波导基本理论,总结了用于光波导模场分析的解析方法和数值方法。在均匀格点的基础上,给出了基于柱坐标的全矢量非均匀格点有限差分方法（FDM）,并采用了完美匹配层（PML）边界条件。所得FDM公式具有通用性和统一性,可以衍生出多种特殊情形的FDM,如均匀格点FDM、直角坐标FDM等。因此几乎可用于所有复杂波导结构（包括弯曲波导）模式特性分析。给出了基于PML边界条件的二维/三维束传播方法（BPM）,将柱坐标下的二维近轴BPM推广到广角BPM。基于这些数值方法对光波导的特性进行了研究:首先,利用FDM对硅绝缘体材料（SOI）脊型波导模式进行了研究,从而进一步确定了其单模条件中常数c的取值。其次,对SOI脊型波导的偏振特性进行了研究,对参数做了归一化,确定了无偏振结构相关参数（脊宽、脊高）的选取规则,为下一步设计偏振不敏感的SOI光波导器件奠定了一定基础。如何减小弯曲半径以提高集成度也是集成光波导器件的重要研究问题。通过研究多模弯曲波导的特性,本文提出了利用多模弯曲波导实现低损耗基模传输的方法,一定程度上减小了弯曲半径,能够提高集成度。 对AWG的模拟方法进行了总结和改进,提出了几种新的模拟方法。首先给出了基于高斯近似的简单模拟方法、基于直角坐标BPM的分区模拟方法。提出了基于柱坐标BPM的全局模拟方法,研究了输出波导弯曲部分对AWG频谱响应（尤其是旁瓣大小）的影响,并得到了实验结果的验证。发展了一种基于基尔霍夫衍射公式的AWG三维模拟方法,其中基尔霍夫衍射公式用于计算自由传输区（FPR）中的光场传播,并针对AWG的特殊结构,提出了一种精确的二维等效模型,克服了传统EIM的局限性。提出了一种结合三维BPM和二维基尔霍夫衍射公式的AWG三维精确模拟方法。对于输入FPR和阵列波导的连接邻域内的模拟,采用极坐标BPM,从而能够方便准确地计算出各阵列波导的耦合系数。而对于输出FPR和阵列波导的连接邻域内的模拟,采用常规直角坐标BPM进行模拟,且计算区域只仅需包含几条阵列波导,因此具有高效率的优点。利用以上几种模拟方法,本文分析了AWG特性:（ⅰ）利用高斯近似模拟方法研究了工艺误差对AWG器件性能的影响;（ⅱ）利用直角坐标BPM的分区域模拟方法研究了AWG中由于阵列波导之间耦合引入的位相畸变;（ⅲ）利用基于基尔霍夫衍射公式的3D模拟方法对SOI基AWG中FPR的多模效应进行了研究,并提出了减小多模效应的结构设计和方法。最后,提出了一种基于纳米Si波导的超小尺寸交叠式AWG结构,推导了确定阵列波导各参数的公式,并给出了设计布局图和模拟频谱响应图。
二、DWDM Devices Based on Planar Waveguide Technologies（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、DWDM Devices Based on Planar Waveguide Technologies（论文提纲范文）
（1）钬掺杂钛扩散铌酸锂波导及相关材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光波导的分类 |
| 1.2 铌酸锂晶体的性能 |
| 1.3 铌酸锂晶体的掺杂改性 |
| 1.3.1 易光折变掺杂 |
| 1.3.2 抗光折变掺杂 |
| 1.3.3 有源离子掺杂 |
| 1.4 铌酸锂波导的制备工艺 |
| 1.4.1 氧化锂外扩散光波导 |
| 1.4.2 离子交换光波导 |
| 1.4.3 钛内扩散光波导 |
| 1.5 铌酸锂光波导的研究现状 |
| 1.6 本文的意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 本论文的意义 |
| 1.6.2 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 铌酸锂晶体中离子的扩散 |
| 2.1 物质的扩散 |
| 2.1.1 菲克第一定律 |
| 2.1.2 菲克第二定律 |
| 2.2 扩散模型 |
| 2.3 金属在铌酸锂晶体中的扩散 |
| 2.3.1 钛在铌酸锂晶体中的扩散 |
| 2.3.2 锆在铌酸锂晶体中的扩散 |
| 第3章 钬掺杂铌酸锂晶体的制备和表征 |
| 3.1 钬在铌酸锂晶体中扩散特性的研究 |
| 3.1.1 未完全扩散的钬掺杂铌酸锂晶片的制备 |
| 3.1.2 钬掺杂铌酸锂晶体中的折射率和氧化锂组份 |
| 3.1.3 钬掺杂铌酸锂晶体中的离子深度分布和扩散系数 |
| 3.1.4 钬掺杂铌酸锂晶体中离子的溶解度 |
| 3.2 钬掺杂铌酸锂晶体的制备和光谱特性的研究 |
| 3.2.1 高温热扩散法制备钬掺杂铌酸锂晶体 |
| 3.2.2 钬掺杂铌酸锂晶体的光谱特性 |
| 3.2.2.1 钬掺杂铌酸锂晶体下转换发光光谱(250nm光源) |
| 3.2.2.2 钬掺杂铌酸锂晶体下转换发光光谱(336nm,350nm光源) |
| 3.2.2.3 钬掺杂铌酸锂晶体的中红外光谱 |
| 3.3 本章总结 |
| 第4章 钬掺杂钛扩散平面波导的制备与表征 |
| 4.1 钛扩散光波导 |
| 4.1.1 钛扩散平面波导扩散理论模型 |
| 4.1.2 钛扩散条形波导扩散理论模型 |
| 4.1.3 钛扩散铌酸锂晶体的折射率模型 |
| 4.2 钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导的制备与表征 |
| 4.2.1 钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导的制备 |
| 4.2.2 钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导的表征 |
| 4.2.2.1 钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导的氧化锂组份 |
| 4.2.2.2 钬掺杂钛扩散铌酸锂平面波导的折射率分布 |
| 4.3 钛扩散钽酸锂平面波导的制备与表征 |
| 4.3.1 钛扩散钽酸锂平面波导的制备 |
| 4.3.2 钛扩散钽酸锂平面波导的表征 |
| 4.3.2.1 钛扩散钽酸锂平面波导的氧化锂组份和折射率分布 |
| 4.3.2.2 钛扩散钽酸锂平面波导的离子浓度分布 |
| 4.3.2.3 钛扩散平面波导的折射率变化和钛离子浓度的关系 |
| 4.4 本章总结 |
| 第5章 钬掺杂钛扩散铌酸锂条形波导的制备与表征 |
| 5.1 单模钛扩散波导的设计和模拟 |
| 5.2 钬掺杂钛扩散铌酸锂条形波导的制备 |
| 5.3 钬掺杂钛扩散铌酸锂条形波导的表征 |
| 5.3.1 表征和分析的实验过程 |
| 5.3.2 钬掺杂钛扩散铌酸锂条形波导的氧化锂组份 |
| 5.3.3 离子分布和扩散特性 |
| 5.3.4 模场分布与光强分布 |
| 5.3.5 波导传输损耗 |
| 5.4 钬锆掺杂钛扩散铌酸锂条形光波导的制备 |
| 5.5 钬锆掺杂钛扩散铌酸锂条形光波导的表征 |
| 5.5.1 钬锆掺杂钛扩散铌酸锂条形光波导的氧化锂组份 |
| 5.5.2 离子分布与扩散特性 |
| 5.5.3 模场分布与光强分布 |
| 5.5.4 波导传输损耗 |
| 5.6 本章总结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）基于平面光波导路由器的多路光纤传感器设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光通信的发展 |
| 1.2 微环光开关、光路由器的发展情况 |
| 1.2.1 光开关的分类 |
| 1.2.2 光开关的应用 |
| 1.2.3 微环电光开关发展历程 |
| 1.2.4 光路由器的发展历程 |
| 1.3 集成器件的发展历程 |
| 1.4 城域网(METRO AREA NETWORK)和波分复用技术的简要介绍 |
| 1.5 本论文的主要工作 |
| 第二章 平面光波导机理 |
| 2.1 平面光波导模式分类 |
| 2.1.1 三层平面光波导模式分析 |
| 2.1.2 矩形波导模式理论 |
| 2.1.3 脊形波导模式理论 |
| 2.2 光波导的耦合理论 |
| 2.2.1 定向耦合 |
| 2.2.2 弯曲耦合 |
| 2.3 微环谐振理论 |
| 2.3.1 微环基本结构 |
| 2.3.2 微环谐振方程 |
| 2.3.3 平行信道单环谐振器传递函数 |
| 2.3.4 竖直信道单环谐振器传递函数 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 用于基于CWDM多路传感系统的波导阵列光栅的设计与仿真 |
| 3.1 AWG的理论基础 |
| 3.1.1 罗兰圆原理(Rowland Circle) |
| 3.1.2 AWG的工作原理 |
| 3.1.3 光栅方程、角色散方程和自由光谱区[68](Free Space Region,FSR) |
| 3.2 AWG波分复用器的设计与仿真 |
| 3.2.1 参数优化 |
| 3.2.2 结构设计 |
| 3.2.3 AWG软件模拟 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 基于硅基8微环谐振结构热光调谐无阻塞的五端口光互连路由器 |
| 4.1 设计与优化 |
| 4.1.1 材料组合与调制机理 |
| 4.1.2 器件的结构与原理 |
| 4.1.3 工作原理 |
| 4.1.4 参数优化 |
| 4.1.5 热光重叠积分因子 |
| 4.1.6 功耗分析 |
| 4.1.7 开关特性 |
| 4.1.8 输出光谱、自由光谱区(FSR)、3dB带宽、和品质因子 |
| 4.2 五端口光路由器 |
| 4.2.1 路由拓扑 |
| 4.2.2 路由选择 |
| 4.2.3 输出光谱 |
| 4.2.4 插入损耗 |
| 4.3 比较与讨论 |
| 4.3.1 与已发表的有源五端口光路由器的对比 |
| 4.3.2 基于三环谐振器的路由性能的改进 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于中空带隙光纤的慢光增强型近红外吸收光谱的气体传感器的研究 |
| 5.1 简介 |
| 5.2 基于空芯带隙光子晶体光纤的光谱气体传感器模型 |
| 5.3 HC-PBF的模式分析 |
| 5.3.1 未填充的HC-PBF模式分析 |
| 5.3.2 填充液体的HC-PBF的模式分析 |
| 5.3.3 慢光效应的分析 |
| 5.4 慢光增强气体传感性能分析 |
| 5.4.1 近红外气体传感的模式调谐 |
| 5.4.2 NH3 吸收增强分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 基于光路由器的多路传感系统的搭建与测试 |
| 6.1 基于1X2 光分路器的多路光纤光栅传感系统的搭建 |
| 6.1.1 基于1x2 光分路器的多路光纤光栅传感系统所采用器件 |
| 6.1.2 多路传感系统的测试 |
| 6.2 基于CWDM的多路传感系统的设计与实验 |
| 6.2.1 AWG芯片的测试与CWDM系统的搭建 |
| 6.2.2 基于CWDM的多路传感系统的搭建 |
| 6.2.3 基于CWDM的多路传感系统的测试 |
| 6.3 基于DWDM的多路光纤光栅传感器系统的设计与测试 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）可重构光分插复用器关键器件与技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 论文内容及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 可重构光分插复用器 |
| 2.1 波分复用技术 |
| 2.2 ROADM实现技术 |
| 2.2.1 开关型ROADM |
| 2.2.2 调谐型ROADM |
| 2.3 平面光集成的ROADM |
| 2.4 ROADM关键器件 |
| 2.4.1 光开关 |
| 2.4.1.1 光开关的种类 |
| 2.4.1.2 光开关的材料 |
| 2.4.1.3 波导型电光开关 |
| 2.4.2 楔形越层波导 |
| 2.4.3 半导体激光器 |
| 2.4.3.1 半导体激光器的发展历史 |
| 2.4.3.2 半导体激光器的分类 |
| 2.4.3.3 半导体激光器的结构与工作原理 |
| 2.4.4 光电探测器 |
| 2.4.4.1 RCE探测器 |
| 2.4.4.2 波导型探测器 |
| 2.4.5 波分复用器 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 光开关理论分析与结构设计 |
| 3.1 BPM方法介绍 |
| 3.1.1 BPM基本原理 |
| 3.1.2 旁轴近似 |
| 3.1.3 透明边界条件 |
| 3.2 MMI基本原理 |
| 3.2.1 导模展开法分析 |
| 3.2.2 成像位置与数量 |
| 3.2.3 2×2多模干涉耦合器 |
| 3.3 光开关调制机制 |
| 3.3.1 能带填充效应 |
| 3.3.2 自由载流子吸收 |
| 3.4 光开关结构设计 |
| 3.4.1 外延结构设计 |
| 3.4.2 光开关端口设计 |
| 3.4.3 多模干涉耦合器 |
| 3.4.4 光开关性能模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 光开关实验研究 |
| 4.1 光开关掩模版设计 |
| 4.2 光开关外延结构生长 |
| 4.3 光开关实验制备 |
| 4.4 关键工艺研究 |
| 4.5 光开关测试 |
| 4.5.1 光纤与波导的对准耦合 |
| 4.5.2 测试系统搭建 |
| 4.5.3 测试结果以及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 楔形越层波导在集成中的应用 |
| 5.1 波导与探测器的集成方式 |
| 5.2 引入垂直楔形越层波导的PIN探测器模型 |
| 5.3 楔形越层波导耦合性能 |
| 5.3.1 楔形越层波导中的光场分布 |
| 5.3.2 各参数对楔形越层波导耦合性能的影响 |
| 5.3.2.1 材料折射率对耦合效率的影响 |
| 5.3.2.2 楔形末端厚度对耦合效率的影响 |
| 5.3.2.3 楔形波导长度对耦合效率的影响 |
| 5.4 楔形波导的制备方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 新型InP基半导体激光器研制 |
| 6.1 InP基量子阱激光器制备工艺研究 |
| 6.1.1 材料外延 |
| 6.1.2 器件制备过程 |
| 6.1.3 器件测试结果 |
| 6.2 实验难点分析 |
| 6.3 量子点激光器 |
| 6.3.1 量子点制备技术 |
| 6.3.2 结构设计 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（4）干涉型集成光波导器件设计与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 研究背景和状况 |
| 1.3 论文各部分的主要内容 |
| 2 光波导基本理论及数值模拟方法 |
| 2.1 介质光波导类型 |
| 2.2 射线法对介质光波导模式的分析 |
| 2.3 电磁理论对光波导模式的分析 |
| 2.4 光场传输的数值模拟方法——BPM |
| 2.4.1 普通BPM |
| 2.4.2 极坐标下近轴BPM |
| 2.5 本章小结 |
| 3 光波导间倏逝波耦合研究 |
| 3.1 耦合模理论 |
| 3.2 倏逝波耦合的数值模拟 |
| 3.2.1 直波导的耦合情况分析 |
| 3.2.2 弯曲波导的耦合情况分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 SOI脊型光波导特性研究 |
| 4.1 SOI脊型光波导介绍 |
| 4.2 SOI脊型光波导的单模条件研究 |
| 4.2.1 对现有的单模条件回顾 |
| 4.2.2 用FDM方法研究计算单模条件 |
| 4.3 我们的计算结果和讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多模干涉耦合器的优化设计 |
| 5.1 MMI耦合器的基本原理 |
| 5.2 自成像理论的近似误差分析和参数扫描法的优化设计 |
| 5.3 基因算法GA的基本原理 |
| 5.4 基因算法在MMI优化设计中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 集成平面光波导器件的制作工艺研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2. 基于二氧化硅材料的掩埋型波导的制作 |
| 6.2.1. 膜层的生长 |
| 6.2.2. 波导图形的成型 |
| 6.2.3. 波导图形的形成 |
| 6.2.4. 芯层的刻蚀后处理及包层的生长 |
| 6.2.5. 掩埋型二氧化硅波导制作结果 |
| 6.3 Polymer聚合物光波导的实验制作 |
| 6.3.1. 基于传统SiO2波导制作工艺制作聚合物光波导 |
| 6.3.2. 基于SU-8材料的聚合物光波导的制作 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 博士在读期间发表的论文 |
（5）用溶胶—凝胶和紫外写入技术制备阵列波导光栅器件基础研究（论文提纲范文）
| 第一章 引言 |
| 1.1 波分复用技术 |
| 1.1.1 波分复用(WDM)技术原理 |
| 1.1.2 波分复用技术的主要特点 |
| 1.1.3 波分复用技术的发展状况 |
| 1.1.4 波分复用技术的发展方向 |
| 1.1.5 波分复用技术的发展前景 |
| 1.2 波分复用器件 |
| 1.2.1 熔融拉锥全光纤型WDM 器件 |
| 1.2.2 干涉膜滤光型WDM 器件 |
| 1.2.3 光纤光栅型WDM 器件 |
| 1.2.4 波导阵列光栅型WDM 器件 |
| 1.2.5 各种类型的WDM 器件比较 |
| 1.3 硅基光波导结构与器件 |
| 1.3.1 低损耗硅基光波导结构及工艺 |
| 1.3.2 硅基光波导器件 |
| 1.3.3 无源氧化硅光波导器件与回路 |
| 1.3.4 其它工作 |
| 1.4 平面集成光波导器件 |
| 1.4.1 制作器件的主要材料 |
| 1.4.2 二氧化硅光波导基本工艺 |
| 1.4.3 二氧化硅光波导器件 |
| 1.5 本论文的主要工作及创新点 |
| 参考文献 |
| 第二章 光波导理论及单模矩形波导设计 |
| 2.1 平板波导导波原理 |
| 2.1.1 线光学分析 |
| 2.1.2 电磁场分析 |
| 2.1.3 平板对称波导的偶次模和奇次模 |
| 2.2 矩形波导理论 |
| 2.3 单模矩形介质波导的设计 |
| 2.3.1 反应离子刻蚀(RIE)型单模矩形光波导设计 |
| 2.3.2 紫外光诱导型单模矩形光波导设计 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 溶胶-凝胶法制备硅基二氧化硅波导材料 |
| 3.1 硅基二氧化硅材料制备方法 |
| 3.1.1 热氧化法 |
| 3.1.2 物理汽相沉积法(PVD) |
| 3.1.3 化学汽相沉积法(CVD) |
| 3.1.4 氧化多孔硅法 |
| 3.1.5 火焰水解沉积法(FHD) |
| 3.1.6 溶胶-凝胶法(Sol-Gel) |
| 3.2 溶胶-凝胶法制备二氧化硅材料 |
| 3.2.1 溶胶-凝胶方法的实验过程 |
| 3.2.2 溶胶-凝胶方法的实验机理 |
| 3.3 实验条件对制备Si02薄膜材料的影响 |
| 3.3.1 水和TEOS 的摩尔比 |
| 3.3.2 PH 值对胶体的影响 |
| 3.3.3 醇类稳定剂的引入 |
| 3.3.4 热处理过程 |
| 3.3.5 小结 |
| 3.4 SiO_2薄膜材料的表征 |
| 3.4.1 X 射线光电子能谱 |
| 3.4.2 场发射环境扫描电子显微镜分析 |
| 3.4.3 光学性质分析 |
| 3.5 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 SnO_2-SiO_2材料的制备及紫外诱导折变研究 |
| 4.1 掺杂Sn 的SiO_2材料的制备 |
| 4.1.1 实验过程及机理 |
| 4.1.2 掺杂浓度与折射率和厚度的关系 |
| 4.1.3 掺杂与未掺杂膜的表面形貌比较 |
| 4.1.4 SnO_2-SiO_2膜的光电子能谱分析 |
| 4.1.5 SnO_2-SiO_2膜的X 射线衍射分析 |
| 4.2 SnO_2-SiO_2材料紫外光诱导折变实验 |
| 4.2.1 紫外诱导折射率变化技术 |
| 4.2.2 紫外光诱导实验装置 |
| 4.2.3 掺杂Sn 的SiO_2薄膜的光敏特性 |
| 4.2.4 掺杂浓度和光致折变量之间的关系 |
| 4.2.5 紫外照射条件和折射率之间的关系 |
| 4.3 掺Sn 的SiO_2薄膜的紫外诱导折变的机理 |
| 4.3.1 紫外吸收分析 |
| 4.3.2 X 射线光电子能谱分析 |
| 4.3.3 电子自旋共振分析 |
| 4.3.4 光致发光谱的研究 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 紫外写入阵列波导光栅技术基础研究 |
| 5.1 紫外写入技术制作平面光波导器件的研究进展 |
| 5.1.1 紫外写入在波导光栅制作上的应用 |
| 5.1.2 紫外写入在沟道波导制作上的应用 |
| 5.2 紫外光致折变效应在RIE-AWG 器件中的应用 |
| 5.3 紫外写入阵列波导光栅基本设想 |
| 5.3.1 紫外写入AWG 的制作工艺 |
| 5.3.2 紫外写入AWG 的工艺参数设计 |
| 5.3.3 紫外写入AWG 器件参数优化 |
| 5.3.4 紫外写入工艺的优化 |
| 5.4 紫外写入平面波导光栅的实验研究 |
| 5.4.1 紫外曝光掩模板的选择与制作 |
| 5.4.2 紫外写入制备平面波导光栅 |
| 5.4.3 小结 |
| 5.5 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表的文章 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
（6）CATV光网络设备原理及应用 第十七讲 DWDM在CATV中的应用（论文提纲范文）
| 1 光波分复用原理 |
| 1.1 DWDM的概念 |
| 1.2 DWDM的基本工作方式 |
| 1.3 DWDM系统的基本组成 |
| 1.4 DWDM的主要特点 |
| 2 DWDM系统的核心设备 |
| 2.1 波分复用器 |
| (1) 光栅型波分复用器。 |
| (2) 介质薄膜型波分复用器。 |
| (3) 集成光波导波分复用器。 |
| (4) 光波分复用器的技术指标。 |
| 2.2 光波长转换器 |
| (1) 光/电/光型波长变换器。 |
| (2) 基于半导体光放大器的交叉增益调制的波长变换器。 |
| (3) 基于SOA中交叉相位调制 (XPM) 的波长变换器。 |
| (4) 相干型全光波长变换器。 |
| 3 DWDM的核心技术问题与解决 |
| 3.1 光放大技术 |
| 3.2 克服色散的技术 |
| (1) 压缩光源的谱线宽度。 |
| (2) 色散补偿光纤的运用。 |
| (3) 选用新型的光纤。 |
| 3.3 光合波与分波技术 |
| 3.4 节点技术 |
| 3.5 网络管理技术 |
| 4 DWDM的典型系统应用 |
| 4.1 点到点通信 |
| 4.2 DWDM广播选择网 |
| 5 DWDM多信道AM/QAM光接入网 |
（7）密集波分复用器件及其参数测试（论文提纲范文）
| 1 DWDM器件的制作方案 |
| 1.1 FBG型DWDM器件 |
| 1.2 AWG型DWDM器件 |
| 1.3 TFF型DWDM器件 |
| 1.4 几种制作方案的比较 |
| 2 DWDM器件主要特性参数的测试及结果分析 |
| 2.1 主要特性参数的测试连接方法 |
| 2.1.1 各通道的中心波长及偏差 |
| 2.1.2 各通道的通带特性 |
| 2.1.3 各通道的插入损耗 |
| 2.1.4 通道之间的隔离度与串扰 |
| 2.2 测试结果及分析 |
| 3 结论 |
（8）紫外写入技术制作平面光波导器件的应用（论文提纲范文）
| 第一章引言 |
| 1.1 波分复用技术 |
| 1.1.1 波分复用技术的概念 |
| 1.1.2 波分复用技术的发展历程 |
| 1.1.3 波分复用技术的主要特点 |
| 1.2 波分复用器件 |
| 1.2.1 光栅型WDM 器件 |
| 1.2.2 介质薄膜滤波器型WDM 器件 |
| 1.2.3 熔锥型WDM 器件 |
| 1.2.4 集成光波导型WDM 器件 |
| 1.3 列阵波导光栅波分复用器研究进展 |
| 第二章列阵波导光栅的原理、特性及应用 |
| 2.1 列阵波导光栅基本理论 |
| 2.1.1 列阵波导光栅的结构 |
| 2.1.2 列阵波导光栅的工作原理 |
| 2.2 列阵波导光栅器件性能优化 |
| 2.2.1 温度误差补偿型AWG |
| 2.2.2 波长响应平坦型AWG |
| 2.2.3 相位误差补偿型AWG |
| 2.2.4 偏振无关型AWG |
| 2.2.5 低损耗型AWG |
| 2.2.6 均匀损耗周期频率(ULCF)型AWG |
| 2.3 列阵波导光栅的应用 |
| 2.3.1 复用解复用器 |
| 2.3.2 波长路由器 |
| 2.3.3 光插分复用器(OADM ) |
| 2.3.4 光交叉连接器(OXC) |
| 2.3.5 多波长光源 |
| 2.3.6 光波长选择开关(OWCS) |
| 第三章火焰水解法制备硅基二氧化硅波导材料 |
| 3.1 硅基二氧化硅材料制备 |
| 3.1.1 FHD 的原理、系统及实验过程 |
| 3.1.2 SiO_2 膜的组分及结构分析 |
| 3.1.3 SiO_2 膜的形貌分析 |
| 3.1.4 SiO_2 膜的光学性质分析 |
| 3.1.5 SiO_2 膜的厚度测试 |
| 3.1.6 小结 |
| 3.2 火焰水解法制备锗掺杂二氧化硅材料 |
| 3.2.1 Ge 掺杂SiO_2 膜的结构分析 |
| 3.2.2 Ge 掺杂量与材料折射率的关系 |
| 3.2.3 Ge 掺杂SiO_2 膜的形貌分析 |
| 3.2.4 Ge 掺杂SiO_2 膜的光学性质分析 |
| 3.2.5 小结 |
| 3.3 结论 |
| 第四章 锗硅材料的紫外光致折变研究 |
| 4.1 锗硅光纤的紫外光敏特性 |
| 4.1.1 锗硅材料的光致折变效应 |
| 4.1.2 锗硅材料的光致折变机理 |
| 4.1.3 锗硅薄膜光致折变效应的应用 |
| 4.2 锗硅薄膜的紫外光致折变的实验研究 |
| 4.2.1 锗硅薄膜的紫外光诱导实验 |
| 4.2.2 紫外曝光时间与折变量的关系 |
| 4.2.3 紫外曝光时间对结构的影响 |
| 4.2.4 紫外光致折变与厚度的关系 |
| 4.2.5 锗硅薄膜的紫外吸收特性 |
| 4.3 结论 |
| 第五章 紫外写入列阵波导光栅技术基础研究 |
| 5.1 紫外写入列阵波导光栅技术 |
| 5.1.1 传统方法制作列阵波导光栅 |
| 5.1.2 紫外写入AWG 的制作工艺 |
| 5.1.3 紫外写入AWG 的工艺参数设计 |
| 5.1.4 紫外写入AWG 器件参数优化 |
| 5.2 紫外写入平面波导光栅的实验研究 |
| 5.2.1 紫外曝光掩模板的选择与制作 |
| 5.2.2 紫外写入制备平面波导光栅 |
| 5.2.3 小结 |
| 5.3 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
（9）平面波导光耦合器及基于耦合器的光器件的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract(英文摘要) |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题目的和意义 |
| 1.2 国内外研究状况和进展 |
| 1.2.1 平面集成光波导技术的现状及前景 |
| 1.2.2 平面波导耦合器的现状和前景 |
| 1.3 本论文的主要内容 |
| 1.4 参考文献 |
| 第二章 光波导回路的数值模拟方法 |
| 2.1 光波导模式计算 |
| 2.1.1 二维平面波导 |
| 2.1.2 三维波导 |
| 2.2 波束传播法(BPM) |
| 2.2.1 标量、近轴BPM |
| 2.2.2 广角BPM |
| 2.2.3 全矢量BPM |
| 2.2.4 BPM方程的数值解法与新型边界处理方法 |
| 2.3 传递矩阵法分析大规模光路 |
| 2.3.1 传递矩阵法 |
| 2.3.2 DSP法设计光滤波器 |
| 2.3.3 两种常用滤波器的DSP描述 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 集成波导型功分器的研制 |
| 3.1 玻璃基树形功分器的设计与制作 |
| 3.1.1 离子交换波导的原理 |
| 3.1.2 二次离子交换波导折射率分布的建模 |
| 3.1.3 功分器的设计 |
| 3.1.4 功分器的实验制作与测试 |
| 3.2 玻璃基多模干涉功分器的优化 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 MMI耦合器的原理 |
| 3.2.3 MMI耦合器的性能分析 |
| 3.2.4 玻璃基MMI耦合器的优化方法与设计实例 |
| 3.3 平面波导星形耦合器的优化设计 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 结构与模型 |
| 3.3.3 设计思想和优化方法 |
| 3.3.4 新型的17×17星形耦合器的设计 |
| 3.3.5 可扩展性 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 平面波导型传感器的设计与制作 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TMI折射率传感器的原理 |
| 4.2.1 满程设计 |
| 4.2.2 非满程设计 |
| 4.3 TMI折射率传感器的设计 |
| 4.3.1 结构设计 |
| 4.3.2 参数设计 |
| 4.4 平面波导型传感器的制作与测试 |
| 4.4.1 制作工艺流程 |
| 4.4.2 关键工艺分析 |
| 4.4.3 平面波导型传感器的制作与测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 4.6 参考文献 |
| 第五章 级联M-Z干涉仪的应用 |
| 5.1 级联M-Z干涉仪的DSP描述 |
| 5.1.1 级联M-Z干涉仪概述 |
| 5.1.2 级联M-Z干涉仪的DSP表示 |
| 5.1.3 级联M-Z干涉仪滤波器的设计方法 |
| 5.2 分叉复用器(Interleaver)设计的新方法 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 对称型Interleaver的设计 |
| 5.2.3 非对称Interleaver的设计 |
| 5.3 EDFA增益平坦滤波器设计的新方法 |
| 5.3.1 引言 |
| 5.3.2 EDFA增益平坦器的设计要求 |
| 5.3.3 混合梯度遗传算法 |
| 5.3.4 设计实例 |
| 5.4 M-Z干涉仪耦合器的容差性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 5.6 参考文献 |
| 第六章 基于MMI的波分(解)复用器 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 利用DSP设计基于MMI的波分(解)复用器 |
| 6.2.1 传统的MMI波分(解)复用器设计方法 |
| 6.2.2 新型的MMI波分(解)复用器设计方法 |
| 6.2.3 MMI波分(解)复用器设计实例 |
| 6.3 波分(解)复用器频谱优化方法的研究与比较 |
| 6.3.1 基于星形耦合器的AWG |
| 6.3.2 基于MMI耦合器的AWG |
| 6.4 新型的低串扰、通带平坦的MMI-AWG的设计 |
| 6.4.1 MMI-AWG实现低串扰的方法 |
| 6.4.2 MMI-AWG实现通带平坦的方法 |
| 6.4.3 低串扰、通带平坦的MMI-AWG设计实例 |
| 6.5 MMI-AWG的特性讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 6.7 参考文献 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 本论文工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 博士在读期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）陈列波导光栅的理论建模与优化设计及其实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 光集成器件的研究意义与发展现状 |
| §1.2 论文主要内容以及创新点 |
| §1.2.1 主要内容 |
| §1.2.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 第二章 光波导基本理论 |
| §2.1 平板波导 |
| §2.1.1 射线理论分析法 |
| §2.1.2 波动理论分析法 |
| §2.1.3 高斯近似模场 |
| §2.2 条形波导 |
| §2.2.1 马卡梯里方法 |
| §2.2.2 等效折射率方法(EIM) |
| §2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 光波导数值计算 |
| §3.1 PML边界 |
| §3.2 全矢量波动方程 |
| §3.3 有限差分方法(FDM) |
| §3.3.1 差分公式 |
| §3.3.2 波动方程差分形式 |
| §3.3.3 几种特殊情况的差分公式 |
| §3.3.4 计算例子 |
| §3.4 束传播方法(BPM) |
| §3.4.1 3D-BPM |
| §3.4.2 2D-BPM |
| §3.4.3 3D虚轴BPM |
| §3.5 光波导特性分析 |
| §3.5.1 SOI脊型光波导的单模条件 |
| §3.5.2 SOI脊型光波导的弯曲特性 |
| §3.5.3 SOI脊型光波导的偏振相关特性 |
| §3.5.4 SOI模式匹配器的优化设计 |
| §3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 AWG的理论建模与新型设计 |
| §4.1 AWG原理和几何设计 |
| §4.1.1 AWG工作原理与基本特性 |
| §4.1.2 AWG基本性能指标 |
| §4.1.3 AWG设计流程 |
| §4.1.4 设计实例 |
| §4.2 AWG的理论建模 |
| §4.2.1 基于高斯近似的简便模拟方法 |
| §4.2.2 基于BPM的分区模拟方法 |
| §4.2.3 柱坐标BPM在AWG模拟中的应用 |
| §4.2.4 基于基尔霍夫衍射公式的AWG二维模拟 |
| §4.2.5 基于基尔霍夫衍射公式的AWG三维模拟及其二维等效 |
| §4.2.6 AWG的精确三维模拟方法 |
| §4.3 AWG性能分析 |
| §4.3.1 工艺误差对AWG性能的影响 |
| §4.3.2 阵列波导耦合引起的位相误差 |
| §4.3.3 SOI基AWG的多模效应 |
| §4.4 基于纳米SI波导的超小尺寸AWG的设计 |
| §4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 AWG频谱平坦化设计 |
| §5.1 频谱平坦化方法与原理 |
| §5.2 平坦化设计方法 |
| §5.2.1 基于1∶1成像的平坦化设计方法 |
| §5.2.2 基于互易原理的平坦化设计方法 |
| §5.3 频谱平坦化的实现 |
| §5.3.1 基于锥形MMI的平顶型AWG |
| §5.3.2 基于普通MMI与锥形输出波导组合的平顶型AWG-Ⅰ |
| §5.3.3 基于普通MMI与锥形输入／输出波导组合的平顶型AWG-Ⅱ |
| §5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 光波导集成器件制作工艺研究 |
| §6.1 波导层薄膜生长 |
| §6.1.1 Si基SiO_2波导 |
| §6.1.2 SOI波导 |
| §6.2 光刻工艺 |
| §6.3 刻蚀工艺 |
| §6.3.1 刻蚀技术概述 |
| §6.3.2 刻蚀工艺研究 |
| §6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 光波导集成器件的测试 |
| §7.1 测试流程 |
| §7.2 测试装置 |
| §7.3 波导传输损耗测试 |
| §7.3.1 截断法 |
| §7.3.2 FP共振法 |
| §7.4 AWG的测试 |
| §7.4.1 温控装置 |
| §7.4.2 光纤阵列 |
| §7.4.3 测试结果与讨论 |
| §7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结与展望 |
| 附录：攻读博士学位期间发表的论文和专利 |
| 致谢 |
四、DWDM Devices Based on Planar Waveguide Technologies（论文参考文献）
- [1]钬掺杂钛扩散铌酸锂波导及相关材料的研究[D]. 张朝阳. 天津大学, 2020(02)
- [2]基于平面光波导路由器的多路光纤传感器设计与实验研究[D]. 吴志发. 吉林大学, 2019(10)
- [3]可重构光分插复用器关键器件与技术的研究[D]. 马琼芳. 北京邮电大学, 2010(11)
- [4]干涉型集成光波导器件设计与实验研究[D]. 殷源. 浙江大学, 2010(08)
- [5]用溶胶—凝胶和紫外写入技术制备阵列波导光栅器件基础研究[D]. 李爱武. 吉林大学, 2005(04)
- [6]CATV光网络设备原理及应用 第十七讲 DWDM在CATV中的应用[J]. 丁炜. 中国有线电视, 2005(14)
- [7]密集波分复用器件及其参数测试[J]. 陈芬,周宇,杨燕. 宁波大学学报(理工版), 2005(02)
- [8]紫外写入技术制作平面光波导器件的应用[D]. 侯勇. 吉林大学, 2005(06)
- [9]平面波导光耦合器及基于耦合器的光器件的研制[D]. 肖悦娱. 浙江大学, 2005(05)
- [10]陈列波导光栅的理论建模与优化设计及其实验研究[D]. 戴道锌. 浙江大学, 2005(05)