干涉型鈮酸鋰基集成光開關研究.pdf

1、隨著光電子系統(tǒng)的復雜性不斷增加,單模元件以及它們之間的互聯(lián)在整個系統(tǒng)總成本中占越來越大的比例,迫切需要采用光子集成技術(PIC)來提高系統(tǒng)性能和降低成本.在近十年中,光電子基礎工藝取得了若干關鍵進展,這為PIC技術的發(fā)展奠定了基礎.波分復用(WDM)技術、密集波分復用(DWDM)技術的迅速發(fā)展也推動了PIC技術的發(fā)展,在這種系統(tǒng)中,不采用PIC技術是根本無法實現(xiàn)的.集成光開關是一種具有一個或多個可選輸出端口,可對光傳輸線路進行相互轉換的

2、器件.光開關按照其端口數(shù)目不同,可分為1×1、1×2、2×2、1×N及N×M等.光開關在光通訊系統(tǒng)中以及光信號處理中有著重要的應用,主要起著光交叉互聯(lián)、光上下路復用(OADMs)和光信號監(jiān)視等作用.在各種光開關中,熱光開關列陣、微機械光開關列陣、液晶光開關以及氣泡式光開關列陣由于集成度較大,因而將是大規(guī)模陣列光開關的發(fā)展方向.而鈮酸鋰電光光開關、電光聚合物光開關等,則將是高速光開關的發(fā)展方向.該論文研究了干涉型鈮酸鋰基光開關器件.其目的

3、是通過合理、有效的器件設計和對制作工藝的改進,實現(xiàn)結構較新穎、器件性能優(yōu)良的集成光學器件.LiNbO<,3>是由來已久的波導類器件的材料,LiNbO<,3>材料能實現(xiàn)較高的調(diào)制速度和較低的調(diào)制電壓,材料成本低,工藝相對簡單,是較成熟的技術,目前在高速光網(wǎng)絡和光信號處理網(wǎng)絡已經(jīng)有著重要的應用.鈮酸鋰的無隔離層X切電極結構有最小的半波電壓,其大小約為Z切器件的70％.雖然其調(diào)制速度較低些,但是對于光開關設計要求而言,幾十ns的開光速度已經(jīng)足