一、光纤无源器件技术的发展方向（论文文献综述）
白冰[1]（2021）在《量子随机数发生器的集成化研究》文中进行了进一步梳理量子信息是量子物理和信息科学结合的交叉学科,主要包括量子通信,量子计算和量子精密测量。例如,量子通信是迄今为止唯一在理论上证明是信息论安全的通信方式。在量子通信系统中,需要大量的随机数资源,具有不可预测性、不可重复性和无偏性等特征的量子随机数可以显着提高量子通信系统的安全性。量子随机数发生器（QRNG）是基于量子力学基本原理而产生真随机数的系统,实用化和安全性是目前QRNG的重点发展方向。本论文总结了作者在博士期间在量子随机数相关领域的工作,围绕实现更加实用和安全的量子随机数发生器展开论述,同时也展示了量子随机数在非定域性检验中的一系列应用。在实用化QRNG的集成化研究方面,量子随机数发生器需要同时兼顾高速率、集成化、低成本和高稳定性的需求。本文作者首先开展了基于真空态方案的集成化量子随机数发生器验证实验,通过将方案中的硅光芯片、InGaAs平衡探测器和跨阻放大器集成在一个芯片上,展示出了集成芯片优良的高频特性,之后通过对后处理过程的优化,最终实现了速率达18.8 Gbps的实时量子随机数发生器。此项工作针对超快和紧凑QRNG应用场景提供了一种解决方案。在此基础上,通过进一步集成光源,实现了 QRNG光学芯片,并针对不同应用场景,分别开发了小型化高速QRNG模块和低成本、低功耗的QRNG芯片。在QRNG现实条件下安全性研究方面,在真空态方案的基础上,实现了基于连续变量的半器件无关量子随机数实验。此项工作兼顾安全性和实用性,通过合理的假设,提高了 QRNG的安全性,同时实现了较高的QRNG产生速率。在QRNG的应用研究方面,论文作者研制了高速低延迟的实时QRNG系统,满足了多种非定域性检验实验的类空间隔要求,并在遥远星体随机数产生及其在无漏洞贝尔不等式实验检验、二元非定域性的实验检验、器件无关量子随机数及其拓展等研究中发挥了重要作用。
刘芯雨[2]（2021）在《硅基片上偏振调控器件研究》文中研究指明进入21世纪以来,随互联网技术的发展以及各种智能终端的普及,尤其5G时代的到来,以及随之而来的物联网发展和云计算等新概念的引入,包括近期受新冠疫情刺激,新兴的线上服务业的蓬勃发展,人们工作和日常生活中对数据通信的速度、容量等需求日益增长。硅基光电子集成芯片,以其低损耗、结构紧凑、CMOS工艺兼容等一系列优势,作为新一代光通信、光互联的技术支持吸引着越来越多的关注和研究。目前已有很多成熟的可插拔光模块在数据中心等应用场景发挥着巨大的作用,但同时,我们也应认识到更高效更快速更大容量的硅基集成光子芯片仍然是我们发展的方向和急需攻克的难题,为此,我们仍要进一步提升其器件性能、降低波导损耗、进一步扩大光互联的数据传输容量。其中,光无源器件作为一种技术相对成熟,已有大量性能优越的可工业投产的结构器件,拥有非常广阔的发展前景。光无源器件是一种不需要借助外部光或电的能量,由自身能够完成某种光学功能的光学元器件。应用光无源器件,我们可以发展多维混合复用技术,极大的提升信息传输的速率。而偏振态,作为一种光的重要属性,一直备受关注。本文中,我们面向多维混合复用技术中的偏振复用,分别提出了面向目前通信常用波段C波段,新兴波段O波段,以及即将发展的2μm波段的偏振调控器件,为应用在不同的偏振调控场景,分别设计了不同功能的偏振调控器件,包括偏振分束器,偏振旋转器,以及偏振旋转-分束器。为解决片上偏振敏感问题提供了完备的解决办法。首先,针对偏振分束器方面:我们面向2μm波段,提出了一种基于弯曲的非定向耦合器与槽型波导结合的,全新结构的偏振分束器,该结构显着增大了 TE偏振态的折射率失配,在保证TM偏振态耦合的前提下,完全抑制了 TE偏振态的耦合。该器件最小线宽180nm,保证了与目前成熟的光刻工艺兼容,为器件工业化批量生产提供了便利。利用该结构,仿真实现了 195nm带宽范围内,TM偏振态消光比大于15dB且损耗小于0.5dB,同时,TE偏振态消光比更是可以超过30dB,取得了非常良好的结果。针对实际加工测试结果,也保证了120nm带宽范围内TM偏振态消光比大于15dB,TE偏振态消光比大于20dB;同时TE、TM偏振态的损耗均小于0.5dB的优秀性能。实现了工作在2μm波段,大带宽,高性能的全新偏振分束器结构。其次,在偏振分束器的新原理新设计思路方向,我们面向C波段这一常见通信波段,利用亚波长光栅结构,将SOI平台转化为各向异性介质,对不同偏振态,具备不同的耦合系数,并以此为理论,制造出了只对TM-偏振态出现耦合状态,TE-偏振态完全不耦合的一种新型PBS结构,该PBS器件对于TE-偏振态,具有100nm带宽范围内消光比一直大于40dB的优秀性能。同时,利用这一结构,我们可以在SiN平台上完成类似的偏振分束器的设计,为解决包层芯层折射率差很小时的偏振分束器结构提供了设计思路。第三,针对偏振旋转器方面:我们面向目前常用的光通信波段C波段,提出了一种基于锥形渐变的槽型波导结构,该结构基于超模演化理论,相较于目前已有的硅基片上偏振旋转器结构,具有大带宽,低损耗的优点。我们针对最小线宽180nm和最小线宽150nm,分别设计了两组偏振旋转器参数,针对最小线宽180nm的成熟光刻工艺兼容偏振旋转器,仿真验证工作中心波长的最大消光比可达48dB,同时保证100nm带宽范围内消光比大于12dB。并完成了相应的器件加工制造,测得性能100nm带宽范围内消光比大于10dB,同时损耗小于1dB。为获得更好的宽带性能,我们将最小线宽降到150nm,并得到了 100nm带宽范围内消光比大于20dB的大带宽超高消光比偏振旋转器仿真性能。第四,针对偏振旋转-分束器方面:我们面向目前色散损耗最低的O波段,提出了一种使用粒子群算法优化的超紧凑型偏振旋转-分束器结构。相较于目前已有结构,该偏振旋转-分束器在保持大带宽、高消光比、低损耗的前提下,将正常情况下几百μm长度的器件尺寸缩小到60μm。为将来如何在固定芯片尺寸前提下,更加紧凑的排布器件,增加器件个数提供了解决方法。最后,对全文的主要工作做出了总结,并对硅基片上偏振调控工作做出展望。
贾艺宣[3]（2020）在《光纤式水量测量装置及数据管理系统关键技术研究》文中研究表明随着科学技术的发展和城市化进程的加快,智慧城市成为现代城市发展的新方向。其中,智能水务是实现智慧城市的重要组成部分。传统的水务行业供水管理模式是自来水公司工作人员逐户进行人工记录,具有较高的人力管理成本。水表数据作为一项传统监测数据,实现远程智能化采集和信息化存储显得尤为重要。而当前成熟的远程测量技术多数采用电子式传感器实现,无法克服必须供电、强磁干扰和不能在恶劣环境下监测的困难。光纤传感技术因具有无源化测量、不惧强电磁干扰以及可长距离传输等特性而广泛应用于传感领域。特别是利用光纤布拉格光栅制成的传感器具有体积微小、寿命长、灵敏度高等优势,可以满足多种物理量的测量需求。因此,研究一种可以无源测量、不惧恶劣环境干扰的水量测量装置以及远程监测管理系统,具有实际的应用价值。利用光纤传感技术实现远程无源化的用水量信息采集并结合数据管理系统智能化管理的方式相比于传统的人工抄表和电子式水表更具有实际研究意义。本论文基于光纤传感技术对作为传统监测数据的水量信息采集和监测管理展开了研究,并设计和实现了光纤式水量测量装置及相应的数据管理系统。论文的主要研究工作及成果如下:1.分别设计了基于光纤布拉格光栅探测发热电阻温度的水量测量方案、基于激光反射探测的水量测量方案以及基于悬臂梁的光纤布拉格光栅应力式水量测量方案。对三种方案进行了分析,选择了可行性更高的基于悬臂梁的光纤布拉格光栅应力式水量测量方案。2.对基于悬臂梁的光纤布拉格光栅应力式水量测量方案进行实现。通过对悬臂梁的材料选择、仿真和优化,实现的光纤布拉格光栅式水量测量装置与机械水表的误差满足实际的测量需求。3.利用JAVA程序开发语言和SQLserver2012数据库为本文基于悬臂梁的光纤光栅式水量测量装置开发了数据管理系统。通过在计算机进行程序处理的同时,加入可视化的系统界面,建立更友好的人机交互系统,提升本系统在实际应用中的可行性、可靠性和高效性。
耿威[4]（2020）在《基于保偏光纤的多功能无源器件的制作与应用研究》文中认为自光纤问世以来,光纤通信已成为光通信领域的重要组成部分,其在日常生活与军事等领域都有着广泛的应用,已成为现代传输信息的主流。在保证通信工程中传输材料、安装工艺日趋完善的前提下,向着更高质量、更高性能是其必然的发展。随着科技的迅猛发展,生产生活中器件的体积越来越小,说明光电子器件的小型化、多功能化是必然的发展趋势。以光纤激光器的光无源器件来说,将其小型化在军事上具有重大的战略意义。保偏光纤（PMF:Polarization-maintaining fiber）作为特种光纤的一种,能保持信号光的偏振态在传输时不发生改变,自问世以来受到广泛的关注。其在军事领域,是构成光纤激光武器的重要组成之一;在民用领域,是构成高精度传感器的关键器件。所以完善光纤激光器并且提高其性能是目前急需解决的问题。本文将从保偏光纤的种类、测量及在光无源器件中的应用展开研究,主要内容如下:（1）介绍光纤及特种光纤的发展、原理、种类及生产方法;（2）介绍光纤激光器中的元器件原理,如光纤耦合器、光纤隔离器、光纤波分复用器;（3）阐述多功能无源器件的工作原理与结构,制作多功能无源器件的实验步骤,该器件能有效缩减光纤激光器中器件的数量,做到光纤激光器的小型化、多功能化;（4）最后将其应用到光纤激光器中验证其可靠性与优越性。
耿威[5]（2020）在《一种集成化的可饱和吸收体式光无源锁模器件》文中认为文章报道了一种实现多种功能,集成化,损伤阈值高的可饱和吸收体式光无源锁模器件,有希望应用在光通信、光学传感、光纤激光器等领域。随着科技的进步,光电子器件越来越向小型化发展,为了减少光纤激光器中的元器件数量并优化性能,本实验巧妙的将薄膜可饱和吸收体集成到多功能光无源器件中去,利用可饱和吸收体实现模式锁定,信号光通过无源器件中的光隔离器芯实现单向传输。实验结果表明,将此器件搭建在1550nm工作波段的光纤激光器中,使整个光纤激光器只有半导体激光器、掺杂光纤以及饱和吸收体式光无源锁模器件三个部分。实验结果证明该器件可以应用在超快光纤激光器中,可使激光器具有结构紧凑,尺寸小,常温工作且成本低等优点。
赵佳亮[6]（2019）在《有线电视网络组合接入技术研究》文中研究说明本文介绍了如何将 EPON（Ethernet Passive Optical Network）和 EOC（Ethernet Over Cable）技术应用于黑龙江有线电视网络的接入,并以更先进的技术实现传统HFC（Hybrid Fiber Coaxial）网的双向接入,使有线电视网络能够实现电视广播和有线网络为主的两类主要的业务,为黑龙江有线电视网络实现智能网络互联业务提供强大的市场竞争力。本文针对有线电视网络接入技术在我国的发展入手,首先详细了解了有线电视网络及其接入技术的发展历史,介绍了国内外有线电视网络接入技术的发展现状,在此基础上阐述了本文选题的目的和意义,同时对文章的结构安排进行了部署。然后重点介绍了目前国内外常用的HFC、EPON和EOC等单一有线电视接入网的相关技术及其各技术的现状及存在的问题,对存在的优缺点进行了详细的介绍分析,为课题研究方向提供了选择空间。接着针对单一接入技术存在的缺陷问题,介绍了现阶段采用的一些解决缺陷问题的有线电视接入网的组合接入技术,同时也对相关技术进行了详细的分析,从中提炼出了组合接入技术的发展方向和其存在的问题,对本课题的研究指明了方向。针对前面单一和组合接入技术存在的问题,本文研究分析了一种基于EPON、EOC和ASON（Automatically Switched Optical Network）的组合接入技术。并对该组合技术的实用性进行了研究,并以黑龙江省有线电视网络接入为例,详细介绍了黑龙江省有线电视综合信息网络规划,重点介绍了黑龙江省有线电视网络城区网络的总体结构,提出了网络结构规划。网络的每一级都有一个详细的计划。最后对网络性能进行了分析和测试,介绍了黑龙江省广播电视网设计完成后的传输指标分析和整体性能分析,介绍了可以开展的新业务,并对网络性能进行了测试。同时对本文的工作进行了总结,并对今后的工作进行了展望。本文的研究工作对于推动我国有线电视网络接入技术的发展具有实用价值,对于我国加快建设智慧城市具有推动作用,同时对于推动我国进行三网融合建设发展具有重要的意义。
赵伟科[7]（2019）在《平面光波导模分复用器研究》文中指出自从1966年华裔科学家高锟提出光纤通信技术后,由于波分复用（WDM）、偏振复用（PDM）、高阶调制以及正交频分复用（OFDM）等技术的应用,单模光纤（SMF）的通信容量有了几个数量级的提升。而由于互联网技术的快速发展,尤其是物联网、电子商务、高清网络视频等的快速发展,人类社会对光纤通信系统的容量需求也日益增长。但SMF的通信容量并不能无限提升,由于香农极限、光纤非线性效应以及光纤熔融效应等,其被限制在100 Tb/s。而近几年实验证明的SMF的通信容量已经越来越接近这一理论值,即SMF将面临容量危机。为了进一步满足数据流量的需求,下一代光纤通信技术需要在提升光纤通信容量的同时,降低每比特的传输成本和能耗。在这种背景下,空分复用（SDM）技术受到越来越多的关注。SDM有两种技术路线,其一为多芯光纤（MCF）,其二为模分复用（MDM）技术。其中MDM提供更高的信息密度,因而被认为是最具前景的技术。MDM技术基于模式这一维度,以少模光纤（FMF）取代传统的SMF,从而将信道由SMF中的基模拓展到FMF中的少数几个低阶模,而这几个低阶模具有与基模相同的信息传输能力,因而可以实现光纤通信容量的极大提升。在MDM系统中,实现模式的转换、复用以及解复用的模分复用器是其中的核心器件。就目前而言,模分复用器的设计主要基于三种技术平台:空间光学元件、光纤以及平面光波导（PLC）。其中基于PLC的模分复用器具有结构紧凑、易于集成、功能丰富等的优点,因而被更多的研究。就模分复用系统而言,操控尽量多的模式以增加系统容量,拥有较大的带宽以兼容现有的WDM系统,具备可重构功能以实现灵活高效的网络结构是模分复用器的重要发展方向。本论文基于以上模分复用系统的发展需求,利用聚合物材料,开展了一系列基于PLC的模分复用器的研究工作。论文的主要研究工作和取得的成果总结如下:1.提出了一种非等高定向耦合器（DC）,基于该种DC,可以非常方便地实现在竖直方向上模场对称性不同的两个模式之间的耦合。作为验证,设计并制作了基于该种DC、能操控E11和E12模式的模分复用器。实验制作的器件包含输入/输出端总长度为13 mm,其在1530-1560 nm的波长范围内耦合效率大于95%;对于E11和E12模式,器件插入损耗分别为9.6 dB和12.8 dB。提出的非等高DC,可有效实现竖直方向模场对称性不同的两个模式之间的转换。2.提出一种基于锥形结构与非等高DC结合的新型DC,提出的该种DC具有大的工作带宽和制作容差。通过级联四个这样的DC,设计并制作了能操控E11、E21、E12、E22和E31五个模式的模分复用器。完成制作的器件包含输入/输出波导总共长度为21 mm。测试结果表明,对于x、y两个偏振,级联的四个耦合器在C+L波段（1530-1605 nm）都能实现大于94.5%的耦合效率。对于器件解复用端的五个端口,其插入损耗分别为15.2 dB、11.6 dB、14.1 dB、19.1 dB和10.6 dB。实验结果证明,提出的锥形非等高DC能够显着地提升耦合器的制作容差和工作带宽,并有潜力实现更多模式的复用/解复用。3.设计了能操控E11、E21、E12、E22、E31以及E13六个模式的模分复用器。分析了PLC中前六个模式的模场分布特点,并在此基础上,通过将五个锥形非等高DC级联,完成了能操控这六个模式的模分复用器的设计与优化。对比讨论了PLC与FMF中前六个模式的差异,分析了实现二者之间转换的方法。设计的模分复用器结构紧凑,包含输入/输出波导的总长度为19 mm,器件操控的五个高阶模在1500-1620 nm的波长范围内的耦合效率都大于75%;最后,对设计的器件进行了制作,由于制作误差,所制作的器件的部分参数与设计参数不一致,导致器件能够实现E11、E21、E12、E22四个模式的复用,而不能实现对E31和E13模式的复用。4.提出了一种超短的嵌入波导内部的长周期波导光栅（LPWG）。提出的LPWG通过将光栅扰动区域置于波导内部两个耦合的模式具有最大场重叠因子的区域,实现了LPWG耦合系数的最大化,减少了光栅的长度。进一步地,通过控制光栅的色散特性,实现了器件的超宽带工作。基于这种光栅,设计和制作了能操控E11和E21模式的模式转换器。制作的器件的光栅区域长度仅834μm,只有普通光栅长度的四分之一,但在C+L波段,其两个偏振态的耦合效率都超过98.2%。提出的这种光栅,能够在明显提升光栅的带宽的同时缩短光栅的长度。5.基于聚合物的热光效应,提出了一种热感应的LPWG与Y分支级联的、能操控E11和E21模式的可重构模分复用器。首先,研究了热光器件的设计和仿真方法,基于此,设计了一种热感应的LPWG;其次,将提出的热感应的LPWG与Y分支结合,实现了E11和E21模式的复用/解复用。此外,通过控制光栅的色散特性,器件的宽带得到极大提升。所制作的器件包含输入/输出波导总长度为14 mm,开关功率为198 mW。对于操控的E11或者E21模式,在C+L波段,器件关闭/开启状态下的消光比都能超过13 dB。测试表明,器件开关响应特性上升时间为0.55 ms,下降时间为0.75 ms。
敖应权[8]（2019）在《面向片上光互连的面发射激光器及其集成技术研究》文中指出随着互联网时代的来临,大数据、云计算、人工智能等各种新型网络应用逐渐走入人们的生活。数据通信流量随之爆炸式增长。同时人们对网络的速率,带宽,时延和成本等的要求越来越高。传统的电互连方式,由于其无法逾越的“电子瓶颈”,限制了网络速率和带宽的进一步提高,已经无法满足当前网络大带宽,高速率的需求。以光互连技术为核心的信息交换方式以其大带宽,高速率,低时延的性能优势,能够克服传统电互连网络的速率和带宽局限性,成为人们追求的网络发展方向。其中最受关注的一项技术是片上集成全光互连技术。片上集成全光互连网络可以大大降低网络成本,功耗,提高可靠性等。特别是基于硅基光电子平台的片上光互连网络,其制作工艺与当前微电子半导体领域成熟的CMOS工艺兼容,前景尤为广阔,有望成为突破当前通信网络瓶颈的技术。然而,硅材料是一种间接带隙材料,基于硅材料的发光光源效率极低,约为1%。此外,如果大规模应用于通信网络中,片上光互连网络必将对组网成本非常敏感。因此,高效率,低成本的片上互连光源目前是制约硅基片上光互连网络的主要瓶颈。研制面向硅基片上光互连网络的高效率,低成本光源具有重大意义。目前发光效率最高并已商用化的光源是以三五族半导体材料为主导的激光光源。最接近商业实用化的硅基片上光互连网络是基于硅基三五族半导体混合集成光子芯片的网络。基于目前的片上光互连技术研究现状,本论文主要围绕面向片上光互连的可集成光源及集成光子芯片技术展开了一系列的研究工作,分别从面发射激光光源的设计与优化,实验制作方案;硅基波导光栅耦合器的设计优化;混合集成片上光互连芯片的实现三个方面进行了阐述。提出了易制作,低成本的表面高阶矩形光栅面发射半导体激光器;渐变脊波导型高阶光栅面发射激光器;提出了面发射激光器通过硅基波导光栅与硅基光子芯片的耦合结构,优化了激光器与硅基波导光栅的耦合效率;研究了混合集成光芯片的实现方案。全文的主要研究内容及成果总结如下:（1）提出了利用表面高阶光栅实现表面发射半导体激光器,并降低半导体激光器的制作难度,制作成本的原理方法。基于格林函数法深入分析了高阶光栅的面发射辐射特性。（2）分析了半导体激光器的工作原理。基于改进的时域行波模型,编写了仿真软件,深入分析了表面高阶光栅面发射激光器的激射性能,并优化了面发射激光器的输出性能。提出了表面高阶光栅面发射激光器的实验制作方案。（3）提出了利用硅基波导光栅与表面高阶光栅面发射激光器的耦合结构,研究了混合集成光子芯片的实现方案。并优化了其耦合效率。
王旭[9]（2019）在《硅基波导光栅和微环在微波光子系统的应用研究》文中提出微波技术在人类的科技发展中占据了重要的地位,在通信系统、汽车防撞、雷达、电子对抗、卫星导航等高科技领域具有广泛的应用。然而由于传统电子器件的带宽限制,利用电子器件产生和处理微波信号存在一系列的问题,已不能满足日益增大的通信需求。与此同时,具有低损耗、强抗电磁干扰能力以及超宽带等优势的远距离光传输系统,已经逐步成为信息载体的首选,因此微波光子学应运而生。将微波技术与光学技术结合,充分发挥两者的优势,是解决未来无线通信问题的重要手段之一。然而,仅仅使用分立的光学器件来搭建微波系统,还面临着系统体积大、功耗大、易受环境影响、一致性和可靠性低等问题。随着光子集成技术的发展,采用半导体工艺,已经可以制作出各种集成光学元器件。将复杂微波光子系统在集成平台上实现,已经成为目前研究的一种趋势。对比各种材料体系,硅基微波光子集成器件可以直接利用成熟的CMOS工艺,在SOI平台上刻蚀、生长或者键合来直接制备,具有低成本、低损耗、尺寸紧凑等诸多优势,因此受到了普遍关注。本文基于SOI平台,设计和制作了基于波导布拉格光栅和光学微环谐振器两种类型的集成器件,并且研究了这些硅光器件在微波光子系统中的应用。主要内容如下:（1）详细介绍了集成微波光子学的研究背景和意义,以及近年来集成微波光子学的最新研究成果,涵盖了微波信号产生、处理和测量等方面的重要应用,并对一些具有代表性的解决方案进行了讨论和分析。（2）从硅基集成器件的基本理论出发,讨论与总结了硅基布拉格光栅和微环谐振器的基本理论和分析方法,以及热调谐和电调谐两种常用的硅基器件调节方法,概述了硅基集成器件的制造工艺、测试方法和封装方案。（3）基于220nm和250nm两种SOI平台,提出并实验验证了基于集成反向耦合光栅的可调光学延时线。基于220nm厚度下的SOI无源波导进行了理论分析和仿真设计,在此基础上对250nm厚度下的光栅延时器件的切趾类型进行了重点研究,并选择了一种优化的切趾方法来抑制传输谱和延时线的抖动。在220nm的SOI平台下制作了744μm长的器件,最终在10nm带宽内总延时量达到28ps,并利用外部温控装置研究了不同温度下的光谱漂移。在250nm的SOI平台下制作了各种参数的器件,分析了各参数对器件性能的影响。为了解决较长光栅产生的热阻问题,提出了一种具有较好加热效率的并联电极设计方案。最终制作了1.8mm长度光栅,在不同波长下工作时,该芯片最终实现了12nm带宽内50ps的可调延时量;在热调谐模式下,器件的实际延时调谐范围在7.2V时约为20ps。将反向耦合光栅与超紧凑的反射镜结合在一起,实现了在相同器件尺寸下延时量翻倍,在6mm长度下可以实现400ps的延时以及5.5×106ps/nm/km的超大色散。最后,为了进一步减小器件尺寸,降低工艺难度,提出了一种螺旋光栅结构,并进行了参数分析和仿真。（4）提出并实验证明了一种基于硅基相移布拉格光栅的全光积分器。通过引入相移布拉格光栅作为积分器,可以打破谐振器件有限FSR的带宽限制。我们制作的积分器达到750GHz的工作带宽和约-12.4dB的最大理论能量效率。但由于器件的Q值较低,积分器的积分时间窗口仅为9ps。（5）提出了一种基于集成硅基扫描滤波器的宽带微波频率识别系统。该方案的核心器件是热调高Q硅基微环,用于实现频率到时间映射。通过将周期性锯齿波电压加载在微环,微环的谐振波长会发生周期性红移,形成一个周期性扫描滤波器。首先根据此系统架构推导出待测频率和脉冲时间的关系。随后介绍了所使用的热调高Q微环的设计制作及测试结果,给出了热调微环的Q值、谱漂特性和调节速率。最后验证了该系统具有识别和量化单频信号和复杂微波信号的能力,包括多频微波信号、啁啾微波信号、跳频微波信号以及它们的线性组合。系统的测量速度约为10毫秒。实验测得的频率测量范围为1-30GHz,具有375MHz的高分辨率和237.3MHz的低测量误差。
徐静[10]（2019）在《通信用集成光接收器件的研究》文中研究指明对于光通信系统而言,光接收机的性能好坏至关重要。适用于不同调制格式和复用技术的集成光接收机前端的关键光器件主要包括用于光耦合的光栅耦合器,波长解复用器件（如阵列波导光栅或微环谐振滤波器）,偏振控制器件（如偏振控制器、偏振分束器和偏振转换器）,光混频器件（如多模干涉光耦合器）和光电探测器。这些光器件及用于光传输的光波导构成了光接收机中集成光路的基础,其中光电探测器是光接收机的核心器件。实现大规模的光电集成（Optoelectronic Integrated Circuit,OEIC）将是光通信未来的发展方向。目前,将诸多光、电器件全部集成在一起的大规模OEIC还很难实现。由于工艺、材料等方面的重重障碍,必须攻克许多科学与技术难题才能实现大规模集成。现实可行的方案是先实现部分功能的小规模集成。因而本文的工作以研究集成光电探测器件为基础,探索光集成在光接收机中的应用,主要研究光接收机前端光器件的集成,包括波导与探测器集成（波导探测器）、偏振解复用器件与探测器集成和基于驻波的光混频器与石墨烯探测器集成等局部集成方案。围绕光接收机中的核心器件光电探测器,结合微纳结构光器件的优势和发展,针对应用于光接收机前端的集成光器件和新型集成方案进行了研究。论文主要工作和创新点如下:（1）对磷化铟（InP）基波导探测器进行了研究,基于非对称双波导结构和部分掺杂吸收区探测器模型,设计了一种结构简单、易于制作的倏逝波耦合型波导探测器结构。利用有限时域差分算法对波导探测器中的波导结构进行了设计和仿真,仿真分析了光在波导中传输的模式特性和采用不同长度锥形波导作为匹配层时光在各层波导中的传输特性。仿真结果显示在160μm长的线性锥形波导匹配层作用下,当探测器有源区长度≥30μm时,探测器光吸收效率可达到94%,响应度的理论值约为0.8 A/W。并采用半导体工艺和器件仿真软件SILVACO TCAD对探测器有源区的电学特性进行了研究,仿真结果显示探测器的理论带宽为26 GHz。然后在综合考虑工艺实现的基础上确定了器件的制作流程并研制了波导探测器。对制备样片进行了测试并分析了探测器的暗电流、光电流、带宽等性能。（2）为了提高偏振分集探测接收机的集成度,提出了一种单片集成偏振分束器和光电探测器的方案。其中偏振分束器基于氮化硅亚波长介质光栅,在实现偏振分束器功能的同时也实现了光栅耦合器的功能。光栅采用简化模式理论结合数值仿真方法设计。通过合理设计器件的参数,1550 nm波长的两个偏振态正交的光束被光栅型偏振分束器分开后直接耦合进入二象限探测器,实现偏振分集探测的功能。由于从光纤输出的光通过设计器件可以直接实现偏振分集探测,中间没有分立器件耦合导致额外的耦合损耗。仿真得到TE偏振光耦合进入探测器吸收层的效率可达到61%,TM偏振光的耦合效率可达到85%。同时-1阶衍射上TE偏振光的偏振串扰为-21 d B,0阶衍射上TM偏振光的偏振串扰为-23 d B。设计光栅长度仅为35μm,结合合适的探测器结构,设计器件可应用于高速紧凑的偏分复用光通信系统。与传统偏振检测方案相比,所提方案在耦合效率、尺寸、结构简单性和制造方面表现出更大的优势。（3）提出了一种基于驻波的光混频集成石墨烯光电探测器应用于相干探测的方案。方案的主要创新点有两方面:一方面,与基于多模干涉耦合器（行波干涉）的光混频器不同,利用驻波相干解调原理,可通过在绝缘体上硅脊波导中构建驻波场以实现光混频功能,有利于器件的小型化。另一方面,采用具有对称电极的石墨烯波导探测器作为超快自差分光电探测器,可实现传统相干接收机中基于PIN光电二极管的平衡探测器对的功能。通过在处于驻波场不同相位处的石墨烯上放置对称的平衡电极,可方便地实现基于驻波的光混频与石墨烯光电探测器的集成,实现基于石墨烯的自平衡光电探测。与传统相干接收机中采用的平衡探测方案相比,本方案可以有效降低相干接收机的复杂性和尺寸,并满足未来的宽带需求。
二、光纤无源器件技术的发展方向（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、光纤无源器件技术的发展方向（论文提纲范文）
（1）量子随机数发生器的集成化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子随机数发生器简介 |
| 1.1.1 研究现状 |
| 1.1.2 产品现状 |
| 1.2 基于连续变量的量子随机数发生器 |
| 1.2.1 真空态量子随机数发生器 |
| 1.2.2 半器件无关的连续变量量子随机数发生器 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 集成化量子随机数发生器实验验证 |
| 2.1 光子集成技术 |
| 2.1.1 光子集成器件材料体系 |
| 2.1.2 混合集成技术 |
| 2.1.3 光子集成技术的应用 |
| 2.2 片上集成的真空态量子随机数发生器设计 |
| 2.3 基于硅光平台的量子随机数芯片 |
| 2.3.1 芯片模拟仿真和加工 |
| 2.3.2 芯片混合集成及光纤耦合 |
| 2.3.3 芯片测试封装 |
| 2.4 高速随机数采集电路设计 |
| 2.4.1 系统搭建 |
| 2.4.2 FPGA逻辑及后处理算法优化 |
| 2.5 测试结果 |
| 第3章 量子随机数发生器的单芯片集成 |
| 3.1 系统级封装技术 |
| 3.2 光源集成设计 |
| 3.2.1 基于硅光平台的集成化方案 |
| 3.2.2 基于二氧化硅平台的集成化方案 |
| 3.3 量子随机数发生器的单芯片集成 |
| 3.3.1 方案设计 |
| 3.3.2 硬件验证方案 |
| 3.4 超高速微型化量子随机数发生器模块 |
| 3.4.1 整体结构 |
| 3.4.2 方案验证 |
| 第4章 基于连续变量的半器件无关量子随机数产生 |
| 4.1 实验方案与理论分析 |
| 4.2 实验系统 |
| 4.3 实验结果 |
| 第5章 量子随机数在非定域性检验中的应用 |
| 5.1 量子非定域性 |
| 5.2 星光随机数发生器及其贝尔不等式检验 |
| 5.2.1 星光随机数发生器 |
| 5.2.2 基于星光随机数的贝尔不等式检验 |
| 5.3 器件无关量子随机数及其拓展 |
| 5.4 随机数在二元非定域性研究中的应用 |
| 5.4.1 实验系统介绍 |
| 5.4.2 随机数系统设计 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）硅基片上偏振调控器件研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 硅基集成光电子器件概述 |
| 1.3 硅基片上偏振的研究 |
| 1.3.1 偏振分束器(PBS) |
| 1.3.2 偏振旋转器(PR)与偏振旋转分束器(PSR) |
| 1.3.3 实际应用:偏振复用系统 |
| 1.3.4 偏振调控器件总结 |
| 1.4 本文工作及创新点 |
| 1.4.1 章节安排 |
| 1.4.2 创新点 |
| 2. 硅基集成光电子器件的理论,制备及测试方法 |
| 2.1 光波导模式分析 |
| 2.2 使用算法介绍 |
| 2.2.1 时域有限差分算法(FDTD) |
| 2.2.2 本征模展开算法(EME) |
| 2.2.3 粒子群优化算法 |
| 2.3 耦合模理论 |
| 2.3.1 基于“微扰”理论求解耦合系数 |
| 2.3.2. 基于模式干涉理论求解耦合系数 |
| 2.4 集成光波导器件制备工艺 |
| 2.5 器件的测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 3. 偏振分束器件 |
| 3.1 使用弯曲定向耦合器结合槽型波导结构的偏振分束器 |
| 3.1.1 研究现状 |
| 3.1.2 结构和设计 |
| 3.1.3 实验及测试结果 |
| 3.2 使用亚波长光栅结构的异常耦合状态PBS |
| 3.2.1 研究现状 |
| 3.2.2 原理及设计思路 |
| 3.2.3 仿真性能 |
| 3.2.4 SiN平台拓展 |
| 3.3 本章小结 |
| 4. 偏振旋转器件 |
| 4.1 使用nano-slot结构的偏振旋转器 |
| 4.1.1 研究现状 |
| 4.1.2 结构和设计 |
| 4.1.3 实验及测试结果 |
| 4.1.4 性能提升方式 |
| 4.2 基于粒子群算法的超紧凑结构偏振旋转-分束器(PSR) |
| 4.2.1 研究背景 |
| 4.2.2 结构和设计 |
| 4.2.3 器件加工与应用场景 |
| 4.3 本章小结 |
| 5. 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读硕士专业学位期间发表的论文 |
（3）光纤式水量测量装置及数据管理系统关键技术研究（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 水量测量国内外发展现状 |
| 1.3 光纤传感技术发展方向和在水量测量应用趋势 |
| 1.4 本文的主要研究内容和结构 |
| 第二章 光纤布拉格光栅传感原理和水量测量理论研究 |
| 2.1 光纤布拉格光栅传感理论 |
| 2.1.1 光纤布拉格光栅工作原理简介 |
| 2.1.2 应力作用对光纤光栅的影响 |
| 2.1.3 温度对光纤光栅的影响 |
| 2.2 水量测量理论研究 |
| 2.2.1 机械水表的种类和工作原理 |
| 2.2.2 水量测量理论模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 光纤式水量测量方案研究与设计 |
| 3.1 基于发热电阻的光纤式水量测量方案研究与设计 |
| 3.2 激光反射式水量测量方案研究与设计 |
| 3.2.1 激光反射探测技术原理 |
| 3.2.2 激光反射式水量测量方案器材选择 |
| 3.2.3 激光反射式水量测量方案设计 |
| 3.3 基于悬臂梁的光纤光栅式水量测量方案研究与设计 |
| 3.4 三种光纤式水量测量方案的分析和选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于悬臂梁的光纤布拉格光栅式水量测量方案的实现与测试 |
| 4.1 基于悬臂梁的光纤布拉格光栅式水量测量方案的实现 |
| 4.1.1 机械动力模块 |
| 4.1.2 悬臂梁的设计 |
| 4.2 光纤光栅监测系统解调模型研究 |
| 4.2.1 光纤光栅解调原理 |
| 4.2.2 光纤光栅无源式监测系统解调模型 |
| 4.3 基于悬臂梁的光纤光栅式水量测量方案的测试 |
| 4.3.1 光纤光栅式水量测量系统方案工作流程 |
| 4.3.2 实验环境的搭建 |
| 4.3.3 基于悬臂梁的光纤光栅式水量测量装置的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 数据管理系统研究与设计 |
| 5.1 系统开发环境 |
| 5.2 系统框架和功能设计 |
| 5.2.1 系统框架 |
| 5.2.2 系统设计模式 |
| 5.2.3 系统用户登录功能 |
| 5.2.4 水量信息显示功能 |
| 5.2.5 水量计费和统计功能 |
| 5.3 数据库概要设计 |
| 5.4 系统界面和测试 |
| 5.4.1 系统登录界面 |
| 5.4.2 系统主菜单页面 |
| 5.4.3 水量信息显示页面 |
| 5.4.4 水量计费和统计页面 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）基于保偏光纤的多功能无源器件的制作与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 光纤无源器件的简介 |
| 1.3 光纤无源器件的研究进展 |
| 1.3.1 光纤耦合器与光纤波分复用器的研究进展 |
| 1.3.2 光纤隔离器的研究进展 |
| 1.4 本研究的主要内容和章节安排 |
| 第二章 光无源器件的相关知识 |
| 2.1 光纤的传输特性理论 |
| 2.1.1 单模光纤的结构 |
| 2.1.2 光的全反射现象与特性参数 |
| 2.1.3 保偏光纤的原理和特性 |
| 2.2 光纤耦合器的基本原理 |
| 2.2.1 微器件型光纤耦合器 |
| 2.2.2 其他类型光纤耦合器 |
| 2.3 光纤隔离器的基本原理 |
| 2.3.1 法拉第磁光效应 |
| 2.3.2 自由空间型光纤隔离器的工作原理 |
| 2.3.3 其他类型的光纤隔离器 |
| 2.4 光纤波分复用器的基本原理 |
| 2.4.1 干涉膜型光波分复用器 |
| 2.4.2 其他类型的光波分复用器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 保偏光纤多功能无源器件的研究方案与制备 |
| 3.1 保偏光纤多功能无源器件的结构设计 |
| 3.2 保偏光纤多功能无源器件的制作 |
| 3.2.1 实验前的准备 |
| 3.2.2 实验设备的介绍 |
| 3.2.3 制作过程说明 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 保偏光纤的多功能无源器件的应用研究 |
| 4.1 激光与光纤激光器 |
| 4.2 锁膜技术与锁膜光纤激光器 |
| 4.3 被动锁模光纤激光器的研究 |
| 4.3.1 光孤子的理论知识 |
| 4.3.2 实验装置及实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 关于未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
（5）一种集成化的可饱和吸收体式光无源锁模器件（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 方法与实验 |
| 1.1 实验设计方案 |
| 1.2 实验工作原理 |
| 1.3 实验制作流程 |
| 2 实验结果 |
| 3 实验结论 |
（6）有线电视网络组合接入技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第2章 有线电视网络技术 |
| 2.1 宽带接入网技术 |
| 2.2 HFC 技术 |
| 2.2.1 HFC网络简述 |
| 2.2.2 HFC网络结构 |
| 2.3 PON技术 |
| 2.3.1 EPON技术 |
| 2.3.2 GPON技术 |
| 2.3.3 PON技术的应用与发展 |
| 2.4 EOC技术 |
| 2.4.1 EOC概述 |
| 2.4.2 EOC技术原理 |
| 2.5 ASON技术 |
| 2.5.1 ASON概述 |
| 2.5.2 ASON特点 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 组合接入技术 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.1.1 功能需求分析 |
| 3.1.2 非功能需求分析 |
| 3.1.3 设计原则、目标及技术指标 |
| 3.2 CMTS与CableModem组合 |
| 3.3 EPON与LAN组合 |
| 3.4 EPON与EOC组合 |
| 3.5 组合技术比较 |
| 3.6 三组合技术创新 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 EPON+EOC+ASON技术组合网络实践 |
| 4.1 系统设计 |
| 4.1.1 系统设计背景 |
| 4.1.2 系统设计目标 |
| 4.1.3 组合设计比较 |
| 4.1.4 组合设计结构 |
| 4.2 组合设备配置 |
| 4.3 组合速率估算 |
| 4.4 光损耗估算 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 系统测试 |
| 5.1 测试对象 |
| 5.1.1 测试要求 |
| 5.1.2 测试实施 |
| 5.2 测试注意事项 |
| 5.3 测试结果 |
| 5.3.1 系统功能测试 |
| 5.3.2 系统性能测试 |
| 5.3.3 系统运行测试数据 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（7）平面光波导模分复用器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 模分复用技术的研究背景和研究意义 |
| 1.2 模分复用系统 |
| 1.3 模分复用器的技术平台 |
| 1.3.1 基于空间光学元件 |
| 1.3.2 基于光纤 |
| 1.3.3 基于平面光波导 |
| 1.4 平面光波导技术介绍 |
| 1.4.1 平面光波导应用及材料介绍 |
| 1.4.2 平面光波导工艺介绍 |
| 1.5 PLC型模分复用器研究现状 |
| 1.5.1 器件操控的模式数量研究 |
| 1.5.2 器件的带宽研究 |
| 1.5.3 器件的可重构研究 |
| 1.6 本文的主要工作及创新点 |
| 第二章 PLC模分复用器的理论基础 |
| 2.1 光波导的分类 |
| 2.2 平板波导分析方法 |
| 2.2.1 几何光学 |
| 2.2.2 电磁场理论 |
| 2.3 矩形波导分析方法 |
| 2.3.1 有效折射率法 |
| 2.3.2 有限元法 |
| 2.4 模式转换器基本结构及原理 |
| 2.4.1 模场匹配 |
| 2.4.2 传播常数匹配 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于非等高定向耦合器的模分复用器 |
| 3.1 定向耦合器的工作原理 |
| 3.2 研究背景 |
| 3.3 器件设计及仿真 |
| 3.4 器件制作 |
| 3.4.1 掩膜版设计 |
| 3.4.2 制作流程 |
| 3.5 器件的测试 |
| 3.5.1 近场输出测试 |
| 3.5.2 耦合效率测试 |
| 3.5.3 温度特性测试 |
| 3.5.4 传输损耗及插入损耗测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于锥形非等高定向耦合器的五模模分复用器 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 器件设计 |
| 4.2.1 MMW及 SMW的色散曲线 |
| 4.2.2 锥形耦合器设计 |
| 4.2.3 器件整体结构设计 |
| 4.3 器件仿真 |
| 4.3.1 锥形耦合器与非锥形耦合器的对比分析 |
| 4.3.2 器件传输谱分析 |
| 4.4 器件制作 |
| 4.5 器件测试 |
| 4.5.1 近场输出测试 |
| 4.5.2 耦合效率测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于锥形非等高定向耦合器的六模模分复用器 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 器件设计 |
| 5.2.1 MMW及 SMW的色散曲线 |
| 5.2.2 耦合器设计 |
| 5.2.3 模斑转换器设计 |
| 5.3 器件仿真 |
| 5.4 器件与FMF的对接分析及测试方案 |
| 5.4.1 器件与FMF的对接分析 |
| 5.4.2 器件测试方案 |
| 5.5 器件的制作及测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 嵌入波导内部的长周期波导光栅模式转换器 |
| 6.1 光栅的工作原理 |
| 6.2 研究背景 |
| 6.3 器件设计 |
| 6.3.1 器件整体结构 |
| 6.3.2 耦合系数控制 |
| 6.3.3 带宽控制 |
| 6.4 器件仿真 |
| 6.5 器件制作 |
| 6.6 器件测试 |
| 6.6.1 近场输出 |
| 6.6.2 光栅光谱及耦合效率 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 基于热感应长周期光栅与Y分支级联的模分复用器 |
| 7.1 研究背景 |
| 7.2 器件设计 |
| 7.2.1 器件结构 |
| 7.2.2 Y分支设计 |
| 7.2.3 光栅带宽控制 |
| 7.2.4 电极横向优化 |
| 7.2.5 电极纵向优化 |
| 7.3 器件仿真 |
| 7.4 器件制作 |
| 7.5 器件测试 |
| 7.5.1 近场输出测试 |
| 7.5.2 开关特性测试 |
| 7.5.3 开关响应测试 |
| 7.5.4 器件热场分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的研究成果 |
（8）面向片上光互连的面发射激光器及其集成技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 片上光互连技术的研究意义 |
| 1.2 集成光子芯片 |
| 1.3 用于集成光子芯片的光源及集成技术研究进展 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及创新点 |
| 2 激光器设计原理与数值方法 |
| 2.1 半导体激光器的工作原理与基本结构 |
| 2.2 半导体激光器的仿真 |
| 2.3 激光器时域行波模型与数值求解方法 |
| 2.4 仿真软件编写与验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 高阶光栅面发射半导体激光器研究 |
| 3.1 器件结构及原理 |
| 3.2 高阶光栅的傅里叶展开分析模型 |
| 3.3 高阶光栅面发射激光器的仿真模型 |
| 3.4 高阶光栅面发射激光器的仿真模型验证与结构优化研究 |
| 3.5 渐变脊波导型结构高阶光栅面发射激光器 |
| 3.6 器件简要制作方案 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 光栅耦合面发射激光器集成技术研究 |
| 4.1 光栅耦合器的基本理论 |
| 4.2 波导光栅的数值仿真-时域有限差分法 |
| 4.3 面发射激光器与垂直光栅耦合器集成的设计与优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文和申请专利目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间参与的课题研究情况 |
（9）硅基波导光栅和微环在微波光子系统的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 集成微波光子学的研究背景及意义 |
| 1.3 集成微波光子学的国内外研究进展 |
| 1.4 本文的主要工作及创新点 |
| 2 硅基集成器件的基本理论与设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 波导布拉格光栅的基本理论 |
| 2.3 波导微环谐振器的基本理论 |
| 2.4 硅基集成器件的调节方法 |
| 2.5 器件的工艺制作和测试方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 信号处理-基于线性啁啾布拉格光栅的可调延时线 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 线性啁啾布拉格光栅的设计仿真 |
| 3.3 基于反向耦合啁啾布拉格光栅的可调延时线 |
| 3.4 基于螺旋波导光栅的延时线设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 信号处理-基于相移布拉格光栅的光学宽带积分器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光学宽带积分器的工作原理 |
| 4.3 相移布拉格光栅的设计制作 |
| 4.4 基于相移布拉格光栅的光学宽带积分器 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 信号检测-基于热调高Q微环的宽带微波频率识别系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宽带微波频率识别系统的工作原理 |
| 5.3 热调高Q微环的设计、制作及测试 |
| 5.4 多种微波频率类型识别系统的建模仿真 |
| 5.5 基于热调高Q微环的宽带微波频率识别实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 英文缩写简表 |
（10）通信用集成光接收器件的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光通信系统与光子集成技术概述 |
| 1.2 应用于光通信系统的集成光接收器件 |
| 1.3 本论文的主要工作和内容安排 |
| 2 光电探测器的理论基础 |
| 2.1 光电探测器的工作原理 |
| 2.2 光电探测器的特征参数 |
| 2.3 通信中常用光电探测器类型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 InP基波导探测器的研究 |
| 3.1 倏逝波耦合型波导探测器 |
| 3.2 器件结构设计及仿真 |
| 3.3 器件制作 |
| 3.4 器件性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 光栅型偏振分束器单片集成光电探测器的设计 |
| 4.1 亚波长光栅基本概念及理论 |
| 4.2 器件设计 |
| 4.3 器件应用讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于驻波的光混频集成石墨烯光电探测器的设计 |
| 5.1 石墨烯材料及石墨烯光电探测器 |
| 5.2 基于石墨烯的自平衡相干探测方案设计 |
| 5.3 基于石墨烯的QPSK接收机设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
四、光纤无源器件技术的发展方向（论文参考文献）
- [1]量子随机数发生器的集成化研究[D]. 白冰. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]硅基片上偏振调控器件研究[D]. 刘芯雨. 浙江大学, 2021(09)
- [3]光纤式水量测量装置及数据管理系统关键技术研究[D]. 贾艺宣. 北京邮电大学, 2020(05)
- [4]基于保偏光纤的多功能无源器件的制作与应用研究[D]. 耿威. 湖南科技大学, 2020(06)
- [5]一种集成化的可饱和吸收体式光无源锁模器件[J]. 耿威. 信息通信, 2020(01)
- [6]有线电视网络组合接入技术研究[D]. 赵佳亮. 吉林大学, 2019(03)
- [7]平面光波导模分复用器研究[D]. 赵伟科. 电子科技大学, 2019(04)
- [8]面向片上光互连的面发射激光器及其集成技术研究[D]. 敖应权. 华中科技大学, 2019(01)
- [9]硅基波导光栅和微环在微波光子系统的应用研究[D]. 王旭. 华中科技大学, 2019
- [10]通信用集成光接收器件的研究[D]. 徐静. 华中科技大学, 2019(01)