一、光波导滤波器的理论与最优化设计（论文文献综述）
公姿苏[1]（2020）在《基于铌酸锂薄膜的集成光波导器件设计及在微波光子滤波器中的应用》文中研究说明在大数据、云计算、物联网、高清视频等新一代信息技术日新月异的今天,“云生活”成为一种新潮的生活方式,庞大的数据吞吐量以及数据传输速率,对未来通信行业提出了更高的要求。集成光子器件得益于尺寸小、耗电少、成本低、集成度高等优势,无论是在通信、传感、计算乃至人工智能方面都有非常广泛的应用。在众多实现集成光子器件的材料中,铌酸锂凭借其良好的电光效应、声光效应、压电效应、双折射特性以及非线性效应,享有“光学硅”的美誉,在集成光子学领域占据着十分重要的地位。铌酸锂薄膜（LNOI）的问世,为铌酸锂行业的发展带来了技术革新,LNOI不但保留了铌酸锂材料的优良特性,而且由于铌酸锂与二氧化硅材料之间具有较高的折射率差（0.7）,使得基于LNOI的光波导器件无论是在器件的性能方面还是在集成度方面都有非常大的提升,因此吸引了大量的研究者。近年来,基于LNOI的光波导器件层出不穷,目前报道的主要有低损耗光波导、电光调制器、声光调制器、谐振腔、光子晶体以及非线性光学器件等。LNOI已经成功实现了与Si、SiN等平台的混合集成,能够综合各种材料的优势于一身。LNOI将来能够在大规模光子集成电路、集成微波光子系统等领域发挥重要作用,成为未来光子集成电路广泛应用的平台指日可待。但是目前LNOI仍然处于快速发展的阶段,要使LNOI成为一个具有吸引力和竞争力的集成光学平台,更多的LNOI光波导器件有待研究,尤其是基于LNOI的偏振控制器件以及光延迟线等方面,目前的研究还有所欠缺。微波光子技术,采用光子技术实现高速微波信号的产生、处理、传输与测量,自提出以来就吸引着大量的光子学以及微波领域的研究者,特别是能够克服传统滤波器电子瓶颈的微波光子滤波器,更是其中的研究热点。集成光子技术的飞速发展,将微波光子滤波器推向了全新的发展高度,不但为微波光子滤波器减小了体积、降低了成本和复杂度,同时还带来了包括带宽、光谱分辨率、噪声性能、可调谐与可重构性方面性能的大幅度提高。此外,单片集成以及混合材料异质集成技术的重大研究进展,有助于实现单片集成的微波光子滤波器。铌酸锂材料卓越的电光效应,使得其在微波光子系统中具有独一无二的优势,因此研究基于LNOI的光波导器件特别是偏振控制器件以及光延迟线,不但能够填补LNOI平台在这一方面的研究空缺,开拓LNOI集成光子平台的发展前景,还能够为未来基于LNOI的高集成度微波光子滤波器以及微波光子系统探索道路,并提供可靠的理论依据与研究基础。本文基于LNOI,提出了定向耦合型的偏振分束器以及波导光栅可调谐光延迟线,并基于上述两种器件提出了一种可调谐陷波微波光子滤波器和一种可调谐的带通微波光子滤波器。本文的主要研究内容及创新点归纳如下:（1）基于LNOI结构,充分利用铌酸锂材料自身的双折射特性,提出一种结构紧凑的定向耦合型偏振分束器。从LNOI条形波导的有效折射率分析入手,对器件进行了理论分析和建模仿真,以器件长度和消光比作为优化器件性能的评价指标,实现器件最优化设计。数值结果表明,当TE（TM）模式输入时,偏振分束器的消光比能够达到38 dB（38.8 dB）,工作带宽135 nm（50 nm）,对波导宽度的工艺容差>100 nm（40.5 nm）,对铌酸锂薄膜厚度的工艺容差约为160 nm。（2）基于LNOI结构,提出一种波导光栅可调谐延迟线,该延迟线由均匀波导布拉格光栅与分布于光栅两侧的电极阵列组成,利用铌酸锂良好的电光效应,突破了光栅延迟线的传统工作模式,通过改变外加电压的施加位置即可实现时延的主动式可调谐,通过不同的外加电压即可实现延迟线的灵活可重构。经过数值仿真与分析,光栅的最大时延可达为310 ps,可调谐范围达300 ps,调谐精度10ps,中心反射波长的调谐范围为1.66nm。（3）针对单光源微波光子滤波器偏振敏感问题提出一种基于LNOI偏振分束器和波导光栅延迟线的可调谐陷波微波光子滤波器,并且进行了建模仿真与实验验证,仿真（实验）结果表明,滤波器的陷波深度能够达到48.72 dB（22.54 dB）,同时测试了滤波器对干扰信号的抑制作用以及中心频率调谐性能,其中心频率调谐范围约为1.57 GHz。该滤波器具有结构简单、功耗低、响应速度快等优点。（4）基于LNOI波导光栅延迟线提出一种可调谐的带通微波光子滤波器,利用阵列波导光栅（AWG）对宽谱光源进行切割实现多抽头微波光子滤波器,采用相位调制转强度调制实现带通滤波,由于波导光栅可调谐延迟线的低功耗、多波长主动调谐的优势,只需改变延迟线的加电电压以及加电位置即可实现滤波器通带的灵活调谐。
连汉雄[2]（1990）在《光波导滤波器的理论与最优化设计》文中进行了进一步梳理本文提出一种新颖光波导滤波器结构,分析其设计理论,并进行最优化设计.该设计的计算方法简便,且可推广到多种介质波导构成的滤波器.其精确度优于通常的等效介电常数法（EDC法）.
任田昊[3]（2019）在《毫米波与太赫兹波倍频、检波及电光调制技术研究》文中研究说明毫米波和太赫兹波具有很多优良的特点和广阔的应用价值。信号的产生、传输和探测等三个方面是毫米波及太赫兹波基本和重要的研究内容。将相对成熟的微波毫米波信号倍频是一种比较理想的产生太赫兹信号的技术手段。对于太赫兹探测技术,直接检波是一种有效且成本低的方式。肖特基势垒二极管由于寄生效应小和截止频率高等优势,十分适合用来制作太赫兹频段的倍频器和检波器。其中的关键技术和难点是二极管在太赫兹频段的精确建模。目前国内外的主要建模方法是采用三维电磁模型配合spice模型,优点是简单便捷。但其缺点也很明显,主要体现在无法深入和定量地研究寄生部分的具体参数以及在太赫兹频段的不准确性。物理基建模法可以实现精确建模,但难以直接用于电路设计,故在太赫兹肖特基势垒二极管的建模领域并未得到广泛应用。另一方面,毫米波和太赫兹波在大气中衰减较大且受天气影响明显,这严重限制了无线传输的远距离应用。一种可代替空间传播的方式是光载射频（radio over fiber,ROF）传输技术,即把毫米波和太赫兹波调制到光波上后通过光纤进行传播,这样便可充分利用光纤的优势。这其中的核心技术是电光调制技术。针对上述问题,本文主要围绕毫米波与太赫兹波的关键元器件倍频器、检波器及电光调制器所涉及的核心技术展开研究,主要研究内容有:（1）太赫兹肖特基势垒二极管寄生参数快速和准确的提取方法。针对如何深入和定量研究寄生效应的问题,本文提出“单端口三结构参数提取法”,通过二极管的三种辅助结构及其单端口的S参数,结合矩阵运算,可以快速和准确地提取出每一个寄生参数的具体值,并通过实验验证了其准确性。利用该方法,本文定量地研究了二极管的寄生效应,并且用来指导二极管的结构设计。（2）太赫兹肖特基势垒二极管本征部分精确和通用的建模技术。针对传统建模方法不准确而物理基建模方法难以直接用于电路设计的现状,本文提出一种肖特基势垒二极管的物理基SDD（symbolically defined devices）模型。首先建立包含特殊效应的二极管物理基模型,重点研究二极管的太赫兹非线性结电容特性,然后推导既可以准确描述二极管特性、又可以满足谐波平衡仿真要求的方程,将该方程嵌入到ADS（Advanced Design System）软件中的SDD控件中,成功将物理基模型应用到电路设计中,其他研究人员可以很方便地利用本文的二极管建模技术实现相关的电路设计。将模型应用到太赫兹单片集成三倍频器和太赫兹高效率二倍频的设计中,仿真结果与实测结果的吻合度相比于传统建模方法分别提升了40%和60%左右。本文的建模方法,同时实现了模型的准确性和在电路设计方面的通用性。（3）太赫兹单片集成技术和高效率倍频技术。针对太赫兹信号源技术发展相对落后的现状,本文基于肖特基势垒二极管,开展对太赫兹倍频技术的研究。本文提出一种简单准确的最优倍频管设计方法,可以根据倍频器的工作指标快速得到最优倍频管的结构和参数。应用本文所提出的最优倍频管设计方法和精确建模技术,研制出一款140 GHz高效率二倍频器,测得最高效率为34.3%,达到了与国际顶尖的VDI公司倍频器相当的水平。另一方面,针对在太赫兹频段人工装配二极管误差较大的问题,本文开展对太赫兹单片集成技术的研究,直接将器件与电路集成到一起,从而避免这部分的误差。本文研制了一款太赫兹单片集成三倍频器,可工作于330-500 GHz。（4）太赫兹低成本高性能检波技术。针对太赫兹频段探测技术发展相对落后的现状,本文基于肖特基势垒二极管,开展对太赫兹检波技术的研究。本文研制的InGaAs/InP低势垒肖特基势垒二极管,对比传统的具有相同结构的GaAs二极管,势垒高度从0.78 V降到0.26 V,并通过改进二极管结构有效地提升了二极管的检波性能。本文研制的500-600 GHz零偏置检波器电压灵敏度在500-560 GHz范围内的典型值为900 V/W,在560-600 GHz范围内的典型值为400 V/W。相比于采用外差混频方式的探测器,本文的太赫兹检波器具有结构简单和成本低等优势。（5）高性能电光相位调制技术。针对毫米波和太赫兹波空间无线传输衰减大的问题,本文深入研究光载射频传输技术的核心电光相位调制器,开发出适合于绝缘体上铌酸锂薄膜的低损耗和高功率承受能力的金属电极工艺,使得电光相位调制器在毫米波和太赫兹频段拥有较低的半波电压。达到的指标是:光的传输损耗约为1 dB;半波电压在30 GHz处为4.4 V,在5-40 GHz的频带内,半波电压的变化仅为28%,具有很高的平坦性。本文的电光相位调制器在实验中成功地将毫米波信号调制到光波上。查新结果表明:国内外均未见光损耗低于1 dB、半波电压（30 GHz）低于4.4 V的铌酸锂电光相位调制器的文献报道。
周紫东[4]（2014）在《基于有限元方法的表面等离激元光子器件研究》文中提出表面等离激元是一种在介质和金属界面间传播的具有超强限域能力的电子振荡耦合的电磁波。因其具有亚波长限域能力而在紧凑的光学集成回路领域吸引到人们广泛的研究兴趣。表面等离激元的这种能力为高密度的光学芯片集成奠定了理论基础。在高集成的光通信回路中，光子器件是一个很重要的基础元件。由单一介质或半导体材料制成的通常的光子器件通常受制于较大的尺寸，这是因为器件无法超越光学衍射极限。由于具有这些优点，表面等离激元能为紧凑的光子器件的实现提供一个很好的解决方案。近些年来各种形式的表面等离激元光子器件是纳米光子学领域的一大研究热点之一。本论文围绕表面等离激元在纳米结构中的特性，通过有限元数值模拟和理论分析发现了一些新奇的现象并设计了一系列的纳米级的光子器件。随着加工技术的进步，许多梯度折射率材料已经可以被制造。作为高集成光学通信回路如此关键的一个部分，微谐振腔的尺寸和消光比必须同时考虑，因此我们提出并研究了一种基于梯度折射率的表面等离激元谐振腔。因为在复杂的纳米结构中，有限元数值模拟具有灵活方便的特点，我们采用了二维的有限元模拟来优化设计梯度折射率的表面等离激元谐振腔的结构参数来实现高消光比和小尺寸的光学微谐振腔。理论模拟发现梯度折射率的变化速率能够影响谐振腔的共振频率、品质因子以及模式体积。更为重要的是对于任意半径的腔体我们都能通过改变折射率的梯度变化速率来对消光比的值进行优化。总而言之，梯度折射率能在固定的腔体尺寸下提高谐振腔的消光比，这种结构既有很高的消光比又有较小的封装尺寸。因而这个高消光比的梯度折射率表面等离激元谐振腔是一个非常有潜力的高密度光学集成器件，在滤波器，高消光比调制器和光开关中具有很大的潜在应用价值。同时我们还提出并研究了一种具有偏振选择性的光波导器件。通过在纳米线波导两侧放置的周期金颗粒，成功实现了对不同偏振光的选择性通过。这种结构简单且小尺寸的光波导器件在纳米光子器件、纳米集成光路及微纳传感等领域具有巨大的潜在应用前景。
董永超[5]（2016）在《回音壁模式微腔的耦合特性与封装技术研究》文中进行了进一步梳理近年来,回音壁模式（Whispering Gallery Mode, WGM）光学微腔因其极高的品质因子（Quality factor,Q值）和极小的模式体积（V）得到了很大的关注,它们在诸多领域比如基础物理理论研究以及实用化光电子器件（光开关、光调制器、极窄线宽滤波器和高灵敏度传感器等）领域都具有非常大的应用潜力。尽管如此,目前它们基本还仅限于实验室研究,并没有走向实用化或商品化。很重要的原因是WGM的谐振特性受外界环境的影响非常大。首先,吸附到微腔表面的水汽或者微小灰尘颗粒会严重降低系统的Q值；其次,WGM的谐振波长易受外界温度变化的影响而产生偏移。这些都会导致基于微腔的传感器的性能下降,并阻碍微腔的实用化。另外,为了获得较高的耦合效率,通常使用锥形光纤来激发微腔中的谐振模式,这会导致整个耦合系统非常脆弱且缺乏健壮性,外部极小的振动甚至微弱空气流动都可能引起WGM耦合状态的显着变化。以往的研究中,人们在封闭的环境中进行实验,以保证微腔周边干净的环境以及稳定的气流。这种方式虽然可以极大限度的排除污染物的干扰以及温度噪声的影响,但巨大的密闭容器以及分立的耦合结构使得整个系统非常笨重、复杂,不便于应用在实际环境中。为了促进微腔耦合系统的实用化,需要设计一种合适的封装结构。针对以上问题,本论文提出了一些解决方案,论文内容大体上可以分为两大部分：理论仿真和实验。首先,利用FDTD方法以及COMSOL软件的PDE求解器,研究了具有内参考功能的三层结构微球腔的耦合特性和传感性能,仿真结果说明我们提出的这种新型结构的传感器不仅能够降低折射率传感中的热噪声影响,还能同时探测温度的变化。然后,我们实验研究了微球腔、柱形腔和瓶口腔的耦合特性,将它们封装成为了一体化的器件,并进行了温度传感实验以及抗振动性能的测试。详细的研究内容如下：（1）基于FDTD方法,实现了三层结构微球腔与光波导耦合的仿真,三层膜的折射率从内到外依次为高、低、高。研究了膜层厚度对谐振特性的影响,发现只要三个膜层所选择的折射率以及厚度合适,内外两个高折射率膜层能够束缚光波并支持它们各自的WGM。另外,我们还研究了微腔外的环境折射率变化对内外层WGM谐振特性的影响,仿真结果说明：环境折射率变化时,外层模式的谐振波长会显着改变,但内层模式的谐振波长变化非常小,这个性质使得三层结构微腔在高精度折射率和温度传感领域有重要的应用价值。（2）利用COMSOL软件的弱解型偏微分方程模块实现了微腔中谐振模式的稳态仿真计算,并利用微扰理论,推导出了三层微腔的内外层谐振模式用于温度和折射率传感的灵敏度表达式。我们发现,内外层两模式的温度响应特性非常接近,但它们对外界折射率变化的响应差异巨大。详细研究了膜层厚度对内外层模式的影响,通过优化最外层的厚度,理论上实现了温度噪声的完美去除。（3）使用一种全新的封装方案加工出了微腔与锥形光纤耦合系统的一体化器件,借助一个石英玻璃管、两片石英玻璃以及紫外光固胶,在不改变己经调谐好的耦合状态的前提下完成了器件的封装。实验中,让微球腔与锥形光纤保持接触,以提高耦合系统的稳定性,这种情况下依然获得了高达1.08x108的Q值。我们研究了微球腔取向和位置对谐振谱的影响,发现通过调整微球腔的位置以及取向可以获得不同的谐振谱。将封装器件密封在一个干净的有机玻璃制作的盒子中,获得了Q值的长时间保持。另外,我们还制作了双光纤耦合微球腔的封装器件,可以应用于Add-Drop滤波器,制作出的器件参数为：Q值达到2.7×10。,FSR约为0.016nm,最大Drop口输出为42%。（4）通过光纤熔接机的电弧放电,我们制作出了高质量的柱形腔和瓶口腔,在不同的耦合点实现了腔内谐振模式的选择性激发。在数值仿真以及理论计算的帮助下,获得了谐振模式的空间场分布,实现了谐振模式的定位识别,与实验结果非常吻合。另外,通过轴向移动微腔,实现了谐振模式的可控、稳定的耦合。最后,我们采用与微球腔同样的封装方法,对柱形腔以及瓶口腔进行了一体化封装。由于柱形腔直径的均匀性,模式场的分布在轴向上被显着拉长,因此柱形腔封装器件的抗振动性能远远优于微球腔器件。我们相信这种便携的、具有良好健壮性的微腔器件将来会得到广泛的应用,尤其在振动环境场合。
李忠恩[6]（2011）在《基于多模干涉结构的集成波长检测仪的最优化设计》文中认为传统的多模干涉结构已经被应用在模式分裂器或合成器应用方面上。在这里,多模干涉结构被最优化设计为一种边缘滤波器,应用在了一种集成比率式波长检测仪方面上。一种整体最优化的模拟退火设计法在这篇文章里面得到了介绍和应用,设计方法包括:多模光波导的长度和宽度,输入和输出光波导的位置等等。最优化设计后的器件的光谱响应非常适于波长测量。
刘玉辉[7]（2008）在《新型聚合物波导微环谐振器设计与制作》文中研究指明首先运用光波导理论和耦合模理论,建立了微环谐振器传输特性的理论模型,分析了微环谐振器传输特性和各性能指标随耦合和损耗这两个重要参数的变化关系,并讨论了等几种常见微环谐振器结构的特点,为微环谐振器的设计提供了理论依据。研究了新型有机无机杂化聚合物光子材料PSQ-Ls（液态PSQ）的成膜工艺,讨论了引发剂含量对材料性能和薄膜质量的影响,获得了质量优良的薄膜,并测量了它们的基本光学特性。同时研究了PSQ-Ls的固化工艺,通过优化固化工艺使PSQ-Ls具备了较低的光损耗,讨论了PSQ-Ls折射率的调控方法,结果表明PSQ-Ls是一种性能良好的聚合物光子材料。以液态PSQ（PSQ-Ls）为波导制备材料,设计了多种倒脊型微环谐振器结构和波导测试结构,用于微环谐振器和波导基本性能的测试、设计结果和实际器件性能的对比、以及波导制备工艺的考察等,设计中对微环谐振器的波导宽度、弯曲半径、耦合长度及耦合间隙（Gap）进行了优化,以期获得最小的插入损耗及大的消光比。给出了掩模版的设计思路和设计结果,并制备出了掩模版。分析了SOI结构和全聚合物结构光波导微环谐振器的工作波长与温度的变化关系,利用PSQ-Ls具有较大的热光系数的优点,对以上两种结构的微环谐振器进行了无热化的分析与设计,结果表明对于SOI结构通过旋涂PSQ-Ls上包层和对于全聚合物结构通过更换大热膨胀系数的衬底均可以实现良好的无热化效果。介绍了传统光学刻蚀、纳米模压及沟槽填充三种不同制作微环谐振器的方法。并采用这三种工艺初步摸索波导微环谐振器的制作工艺。选择了具有特殊结构的光纤,初步搭建了波导测试系统,对条形直波导进行了初步测试。
欧仁侠[8]（2008）在《电光调制器及其驱动技术研究》文中进行了进一步梳理高速电光调制器及其驱动器是大容量光纤传输网络和高速光电信息处理系统中的关键器件。本文以铌酸锂电光调制器及其驱动器为研究对象,在介绍国内外发展与应用动态的基础上,对电光调制器及其驱动器进行了理论分析和优化设计。本论文的研究内容分为两方面:第一方面是对电光调制器的分析和优化设计。在该部分中,本文首先从理论上介绍了电光调制器的晶体材料,即铌酸锂晶体的结构及其一般物理特性;其次介绍了电光调制器的工作原理、结构和性能;最后对电光调制器进行了优化设计。第二方面研究了驱动技术。在该部分中分析了驱动器的组成和各部分作用,同时提出了驱动器核心部分的设计思路。最后通过实验进一步明确了电光调制器及其驱动的工作特性以及电光调制系统的工作过程。经过分析论证,对电光调制器及其驱动的设计在理论上具有可行性。
解青坤[9]（2020）在《光学超振荡器件设计及成像应用研究》文中指出光学成像技术带动了人类社会的变革,在生物、物理、化学、医学等各学科领域产生了深远影响。衍射现象作为光波的一个基本属性,它限制了光学成像系统的物理分辨率。突破传统衍射极限,发展超分辨成像技术一直是光学领域的热点话题。随着先进光学成像理论的发展,超分辨成像技术在荧光显微、近场扫描成像等领域取得了丰硕成果,但是这些方法无法应用于远场不易操作性目标的观察。近年来,在远场光学成像领域,科研人员提出了一种新型光学超衍射器件——超振荡器件的设计思想和技术,它不依赖倏逝波提取和荧光标记,实现了远场超衍射成像,有效突破了阿贝衍射极限的束缚,在先进光学成像研究领域具有十分重要的科学研究价值。本博士论文主要研究了超振荡器件的设计及其成像应用的具体实现途径,该研究在微纳光刻、医学成像、精密测量、光存储等领域具有重要理论和应用价值。本论文主要研究内容和取得的创新性研究成果具体如下:（1）提出了一种基于二元分离式超振荡器件的远场小视场超衍射成像方法,有效克服了现有超衍射成像系统工作距短、离轴成像畸变大等技术难题。该方法创新之处在于:通过采用分离式超振荡器件设计,实现了小视场范围内的无畸变离轴成像;同时,基于标量角谱理论,建立了超振荡器件的非线性优化模型,有效克服了传统线性优化方法边界条件复杂、寻优不彻底的问题。实验结果表明,在λ=632.8 nm激光照明下,实现了1.5°视场内的无畸变的超衍射聚焦光场,其半高全宽可以达到0.31λ/NA,分辨率较同等数值孔径下的衍射受限系统提高了38%。（2）提出了一种用于无扫描超衍射成像的复合超振荡器件设计。针对现有超衍射成像系统单次成像视场小,焦深短的缺点,首先采用Alex超方向天线设计理论,利用切比雪夫多项式序列构建了理想超衍射波前;其次,通过合理抑制中心区域的透过率分布,构建了复合超振荡器件的优化模型。仿真结果表明,采用复合超振荡器件,在像面处可以产生具有连续超衍射特性的轴向伸长的锥形聚焦斑,旁瓣抑制比较现有超衍射成像系统提升了120%。同时,纵向焦深达到了3.13λ/NA,在成像时具有很大的目标轴向调节冗余,可以广泛应用于大视场实时超分辨成像系统的研究。（3）提出并搭建了一套非相干光无扫描超衍射成像系统。不同于现有超衍射系统的相干扫描成像机制,该系统的创新性及其优势在于:首先,采用离子束刻蚀技术加工了二元振幅/相位型复合超振荡器件,摆脱了现行采用空间光调制器波前调制时对偏振的依赖性;其次,采用非相干照明代替传统相干照明方式,有效抑制了目标不同位置处成像光束的干涉,系统成像噪声得到了大幅度抑制。针对复杂目标开展了成像实验研究,成像结果证明了该系统在无扫描超衍射成像应用中的有效性和实用性,系统成像分辨率达到了0.35λ/NA,较同等数值孔径下的衍射受限系统提高了30%。
王瑜[10]（2014）在《聚合物波导热光调谐功能器件研究》文中指出热光可调谐波导器件在光通信、微波光子学等领域具有广阔的应用前景,高集成度、低功耗是可调谐光波导器件发展的重要方向。聚合物以其高热光系数、低成本和良好的制备工艺兼容性,成为热光可调谐集成光波导器件材料的良好选择。论文对基于新型聚合物PSQ-Ls的热光调谐波导器件进行了研究,通过对波导电极热光效应的仿真设计,获得了高效率低热串扰的波导电极结构参数,对不同滤波功能的微环可调谐滤波器结构进行了优化,并对用于实际功能器件制备的Mask进行了优化布局与设计。论文首先对波导微环滤波器的滤波原理与应用要求进行了分析。介绍了衡量波导微环滤波性能的几个重要参数指标,针对滤波可调谐的实际应用需求,研究了以马赫-曾德干涉结构（Mach-zehnder Interferometer, MZI）代替传统的定向耦合器,通过热光电极实现耦合系数和谐振波长可调谐的聚合物微环滤波器,并对其在微波光子信号处理中的应用做了分析,给出了进一步优化的目标。接下来,建立了加载电极的聚合物波导二维热场模型,利用多物理场耦合分析软件Comsol Multiphysics,数据处理软件Matlab和波导设计软件Rsoft,进行热光调谐效率与热串扰的仿真分析。以MZI可调耦合器结构为研究对象,仿真分析了不同电极结构参数对波导器件热光调谐效率的影响,综合考虑波导材料的实际允许温升,设计了高效率、小尺寸的热光电极结构。考虑到热光电极对相邻波导的热串扰影响,研究了不同波导间距下相邻波导的热场分布,得到了低串扰下优化的波导间距值。在电极结构优化设计的基础上,分别对基于微环结构的陷波滤波器,Add-Drop型滤波器和MZI+ring带通滤波器结构进行了优化,并对用于实际功能器件制备的Mask进行了优化布局与设计,为后期器件的制备与应用奠定了基础。
二、光波导滤波器的理论与最优化设计（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、光波导滤波器的理论与最优化设计（论文提纲范文）
（1）基于铌酸锂薄膜的集成光波导器件设计及在微波光子滤波器中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 基于铌酸锂薄膜的集成光波导器件的研究进展 |
| 1.1.1 铌酸锂薄膜 |
| 1.1.2 基于铌酸锂薄膜的集成光波导器件研究进展 |
| 1.2 偏振分束器和波导光栅延迟线的研究现状 |
| 1.2.1 偏振分束器 |
| 1.2.2 波导光栅延迟线 |
| 1.3 微波光子滤波器及其发展现状 |
| 1.3.1 可调谐微波光子滤波器 |
| 1.3.2 集成微波光子滤波器 |
| 1.3.3 偏振分束器与光延迟线在微波光子滤波器的中应用 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 |
| 第二章 集成光波导器件理论基础 |
| 2.1 光波导理论基础 |
| 2.1.1 平板光波导的波动光学理论 |
| 2.1.2 条形光波导的波动光学理论 |
| 2.2 定向耦合器与波导光栅基本原理 |
| 2.2.1 定向耦合器基本原理 |
| 2.2.2 波导光栅基本原理 |
| 2.3 集成光波导器件分析方法 |
| 2.3.1 有效折射率法 |
| 2.3.2 光束传输法 |
| 2.3.3 时域有限差分法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于铌酸锂薄膜的定向耦合型偏振分束器研究 |
| 3.1 基于铌酸锂薄膜的定向耦合型偏振分束器工作原理 |
| 3.2 基于铌酸锂薄膜的定向耦合型偏振分束器优化设计 |
| 3.3 基于铌酸锂薄膜的定向耦合型偏振分束器性能分析与工艺流程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于铌酸锂薄膜的波导光栅可调谐延迟线研究 |
| 4.1 基于铌酸锂薄膜的波导光栅可调谐延迟线工作原理 |
| 4.2 基于铌酸锂薄膜的波导光栅可调谐延迟线优化设计 |
| 4.3 基于铌酸锂薄膜的波导光栅可调谐延迟线性能测试与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于铌酸锂薄膜的偏振分束器和波导光栅可调谐延迟线在微波光子滤波器中的应用 |
| 5.1 微波光子滤波器 |
| 5.1.1 单光源微波光子滤波器 |
| 5.1.2 多光源微波光子滤波器 |
| 5.1.3 微波光子滤波器频谱响应指标 |
| 5.2 基于LNOI偏振分束器与波导光栅延迟线的可调谐陷波微波光子滤波器研究 |
| 5.3 基于LNOI波导光栅延迟线的可调谐带通微波光子滤波器研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）光波导滤波器的理论与最优化设计（论文提纲范文）
| 一、引言 |
| 二、理论分析 |
| 三、光滤波器的最优化设计 |
| 四、数字结果 |
| 五、讨论 |
| 六、结论 |
（3）毫米波与太赫兹波倍频、检波及电光调制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外技术发展动态 |
| 1.2.1 太赫兹肖特基势垒二极管的建模技术 |
| 1.2.2 倍频和检波技术 |
| 1.2.3 电光相位调制技术 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 太赫兹肖特基势垒二极管的理论基础与模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 肖特基势垒二极管的基础理论 |
| 2.3 太赫兹肖特基势垒二极管的模型研究 |
| 2.3.1 寄生部分的模型研究 |
| 2.3.2 本征部分的模型研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于肖特基势垒二极管的太赫兹倍频技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 倍频技术的基础理论 |
| 3.3 330-500 GHz太赫兹单片集成三倍频器 |
| 3.3.1 总体方案 |
| 3.3.2 二极管的设计与建模 |
| 3.3.3 电路的设计与仿真 |
| 3.3.4 太赫兹单片集成电路的工艺实现 |
| 3.3.5 测试结果与分析 |
| 3.4 140 GHz高效率二倍频器 |
| 3.4.1 总体方案 |
| 3.4.2 二极管的设计与建模 |
| 3.4.3 电路的设计与仿真 |
| 3.4.4 倍频器的加工与制作 |
| 3.4.5 测试结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于肖特基势垒二极管的太赫兹检波技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 检波技术的基础理论 |
| 4.3 340-400 GHz零偏置检波器 |
| 4.4 500-600 GHz零偏置检波器 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高性能毫米波电光相位调制技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铌酸锂的电光效应 |
| 5.3 电光相位调制的基本理论 |
| 5.4 设计与仿真 |
| 5.5 工艺研究 |
| 5.6 测试与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作和创新点 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）基于有限元方法的表面等离激元光子器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 表面等离激元概述 |
| 1.3 表面等离激元色散关系 |
| 1.4 表面等离激元分类 |
| 1.5 表面等离激元光学激发 |
| 1.6 表面等离激元研究现状 |
| 1.7 本论文的主要工作 |
| 第2章 表面等离激元数值模拟及其基本理论 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 时域有限差分法 |
| 2.3 有限元方法 |
| 2.4 多物理场有限元软件 COMSOL Multiphysics |
| 2.5 COMSOL Multiphysics 数值模拟过程相关模块简介 |
| 2.5.1 COMSOL Multiphysics 定义节点 |
| 2.5.2 COMSOL Multiphysics 几何节点 |
| 2.5.3 COMSOL Multiphysics 材料节点 |
| 2.5.4 COMSOL Multiphysics 物理场节点 |
| 2.5.5 COMSOL Multiphysics 网格划分 |
| 2.5.6 COMSOL Multiphysics 的求解器 |
| 2.5.7 COMSOL Multiphysics 的后处理 |
| 2.6 金属材料的光学常数 |
| 2.6.1 金属介电常数的色散模型 |
| 2.6.2 实验数据拟合光学常数 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 梯度折射率表面等离激元谐振腔 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 表面等离激元谐振腔谐振耦合理论 |
| 3.3 梯度折射率表面等离激元谐振腔模型及计算方法 |
| 3.4 梯度折射率表面等离激元谐振腔模场分析与透射谱 |
| 3.5 梯度折射率表面等离激元谐振腔共振频率 |
| 3.6 梯度折射率表面等离激元谐振腔品质因子 Q |
| 3.7 梯度折射率表面等离激元谐振腔模式体积 |
| 3.8 梯度折射率表面等离激元谐振腔消光比 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 表面等离激元偏振选择性光波导器件 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 表面等离激元偏振选择性光波导器件二维仿真模拟 |
| 4.3 圆柱形表面等离激元偏振选择性光波导器件三维仿真模拟 |
| 4.4 矩形表面等离激元偏振选择性光波导器件三维仿真模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（5）回音壁模式微腔的耦合特性与封装技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 回音壁模式光学微腔简介 |
| 1.3 不同WGM微腔的特性 |
| 1.4 WGM微腔的主要应用 |
| 1.4.1 非线性光学应用 |
| 1.4.2 光电子器件 |
| 1.4.3 高灵敏度传感 |
| 1.5 应用领域亟待解决的问题 |
| 1.6 主要研究内容及目标 |
| 1.7 论文章节安排 |
| 第二章 回音壁模式基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 WGM参数 |
| 2.2.1 Q值及损耗 |
| 2.2.2 光子寿命 |
| 2.2.3 自由频谱范围 |
| 2.2.4 模式体积 |
| 2.3 WGM的几何光学分析 |
| 2.4 WGM的电磁场理论分析 |
| 2.4.1 球坐标系下的波动方程 |
| 2.4.2 微球腔的WGM求解 |
| 2.4.3 柱形腔及瓶口腔的WGM求解 |
| 2.5 微腔的仿真方法简介 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 内参考谐振微腔的传感性能分析 |
| 3.1 内参考谐振微腔的传感机理 |
| 3.2 FDTD算法及COMSOL软件简介 |
| 3.3 内参考谐振微腔的FDTD仿真 |
| 3.3.1 FDTD算法原理 |
| 3.3.2 数值稳定性和数值色散 |
| 3.3.3 数值建模参数设置 |
| 3.3.4 数值仿真结果与分析 |
| 3.4 内参考谐振微腔传感性能的COMSOL软件仿真 |
| 3.4.1 三维模型降为二维 |
| 3.4.2 弱方法的边界条件 |
| 3.4.3 COMSOL仿真模型参数设置 |
| 3.4.4 折射率和温度传感灵敏度的理论模型 |
| 3.4.5 数值仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 不同形状光学微腔的制备与耦合 |
| 4.1 不同几何形状微腔的制备 |
| 4.1.1 微球腔的制备 |
| 4.1.2 柱形腔的制备 |
| 4.1.3 瓶口腔的制备 |
| 4.2 微腔的耦合理论 |
| 4.2.1 WGM的近场倏逝波耦合 |
| 4.2.2 微腔与锥形光纤的耦合 |
| 4.2.3 微球腔与锥形光纤高效耦合的尺寸匹配 |
| 4.3 锥形光纤的制备 |
| 4.4 耦合探测系统搭建 |
| 4.5 微球腔的耦合特性分析 |
| 4.5.1 谐振谱特性 |
| 4.5.2 微球与锥形光纤的尺寸匹配 |
| 4.5.3 TE和TM模式的控制激发 |
| 4.5.4 谐振谱的温度调谐 |
| 4.6 基于双光纤耦合的Add-Drop滤波器 |
| 4.7 柱形腔的耦合特性分析 |
| 4.7.1 谐振谱特征 |
| 4.7.2 模式谱的理论与仿真分析 |
| 4.7.3 Q值的宽范围调谐 |
| 4.8 瓶口腔的耦合特性分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 光学微腔封装器件的制作及其特性测试 |
| 5.1 光学微腔的封装结构 |
| 5.1.1 封装结构的种类 |
| 5.1.2 本文封装结构的提出 |
| 5.2 耦合系统的封装方法及系统搭建 |
| 5.3 微球腔-锥形光纤耦合封装器件的性能及测试 |
| 5.3.1 振动测试 |
| 5.3.2 温度传感 |
| 5.4 柱形腔-锥形光纤耦合封装器件的性能及测试 |
| 5.5 瓶口腔-锥形光纤耦合封装器件的性能及测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 内容总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 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 |
（6）基于多模干涉结构的集成波长检测仪的最优化设计（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 多模干涉结构的最优化设计 |
| 2 数值模拟范例及制备公差分析 |
| 3 结论 |
（7）新型聚合物波导微环谐振器设计与制作（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 微环谐振器的应用 |
| 1.1.1 激光稳频和调频器 |
| 1.1.2 光波导分插复用器 |
| 1.1.3 生物化学传感器 |
| 1.1.4 光开关 |
| 1.1.5 光延时线 |
| 1.1.6 色散补偿器 |
| 1.2 波导微环谐振器相关研究的国内外进展和现状 |
| 1.2.1 微环谐振腔器结构的发展 |
| 1.2.2 微环谐振腔器功能的变化 |
| 1.2.3 微环谐振腔器材料的进步 |
| 1.3 聚合物光波导材料的优点 |
| 1.4 本论文的研究工作 |
| 2 微环谐振器理论分析 |
| 2.1 微环谐振器理论模型 |
| 2.2 微环谐振器性能参数 |
| 2.3 耦合及损耗影响 |
| 3 液态聚合物PSQ性能及成膜分析 |
| 3.1 液态 PSQ合成 |
| 3.2 薄膜制备工艺 |
| 3.2.1 成膜前材料处理 |
| 3.2.2 衬底处理 |
| 3.2.3 旋涂成膜 |
| 3.2.4 薄膜固化 |
| 3.3 薄膜光学性能 |
| 3.3.1 折射率及双折射 |
| 3.3.2 热光系数 |
| 3.3.3 光学损耗 |
| 3.3.4 光引发剂对材料性能的影响 |
| 3.4 液态PSQ材料优点 |
| 4 基于液态聚合物 PSQ倒脊型微环谐振器和掩模版设计 |
| 4.1 波导截面尺寸 |
| 4.1.1 残留层厚度的选择 |
| 4.1.2 波导宽度选择 |
| 4.2 损耗模拟分析 |
| 4.3 耦合系数分析 |
| 4.4 陷波滤波器设计 |
| 4.5 掩模版设计 |
| 5 波导及微环谐振腔无热化分析与设计 |
| 5.1 实现光波导无热化的原理 |
| 5.2 基于聚合物材料谐振器温度不敏感分析 |
| 5.2.1 有机、无机相结合结构的无热化波导 |
| 5.2.2 全聚合物结构无热化光波导 |
| 6 波导制作及性能测试 |
| 6.1 波导制作工艺 |
| 6.1.1 光刻-刻蚀技术 |
| 6.1.2 纳米压印技术 |
| 6.2 波导测试系统设计 |
| 6.2.1 透镜光纤设计 |
| 6.2.2 调整测试部分 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）电光调制器及其驱动技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 本文的课题来源及研究内容 |
| 1.4 本文研究的目的和意义 |
| 第二章 铌酸锂晶体和铌酸锂电光调制器 |
| 2.1 铌酸锂晶体的物理特性 |
| 2.2 电光调制器的工作原理 |
| 2.3 电光调制器的结构及特点 |
| 2.4 电光调制器电极结构分析 |
| 2.5 电光调制器的电学性能 |
| 2.6 电光调制器的主要参数 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 电光调制器的优化设计 |
| 3.1 电光晶体材料选取和尺寸的确定 |
| 3.2 铌酸锂电光调制器的电极设计 |
| 3.3 电光调制器的温度特性及改善 |
| 3.4 电光调制器参数的最优化设计 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 电光调制驱动器的研究与设计 |
| 4.1 电光调制驱动器的组成及作用 |
| 4.2 放大器的选取及设计思路 |
| 4.3 设计电光调制驱动器时应考虑的问题 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 实验及分析 |
| 5.1 电光调制器的性能测试 |
| 5.2 带宽测定与信号传输试验 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）光学超振荡器件设计及成像应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光学衍射极限 |
| 1.2 显微超分辨成像技术研究现状 |
| 1.2.1 基于倏逝场重建的显微超分辨成像技术 |
| 1.2.2 荧光显微超分辨成像技术 |
| 1.3 超振荡现象及其光学应用 |
| 1.3.1 超振荡现象 |
| 1.3.2 光场超振荡技术在光学领域中的重要应用 |
| 1.4 本研究领域存在的问题 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 衍射光场计算方法和超振荡基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 衍射光学成像理论 |
| 2.2.1 波前的传播 |
| 2.2.2 非相干光衍射受限系统的点扩散函数 |
| 2.2.3 光学非相干成像系统的频率响应 |
| 2.3 超振荡基本理论 |
| 2.3.1 超振荡光场的相位振荡特性 |
| 2.3.2 超振荡函数的带宽特性和能量特性 |
| 2.4 超振荡透镜一般性设计方法 |
| 2.4.1 光学超振荡透镜 |
| 2.4.2 标量超振荡光场计算基本理论 |
| 2.4.3 矢量超振荡光场计算基本理论 |
| 2.4.4 超振荡透镜典型设计方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于二元超振荡器件的远场小视场超衍射成像 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 二元超振荡器件的设计和优化 |
| 3.2.1 光与超振荡器件的相互作用 |
| 3.2.2 超振荡器件设计模型 |
| 3.2.3 超振荡器件的优化求解方法 |
| 3.3 超衍射成像系统成像特性分析 |
| 3.3.1 超衍射成像系统点扩散函数 |
| 3.3.2 离轴点目标成像 |
| 3.3.3 复杂目标成像 |
| 3.4 基于超衍射点扩散函数的特征提取算法 |
| 3.4.1 系统局部光学传递函数分析 |
| 3.4.2 基于超衍射点扩散函数的特征提取算法基本思路 |
| 3.4.3 离散目标的亚衍射特征提取实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于复合超振荡器件的无扫描超衍射成像 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合超振荡器件的优化设计模型 |
| 4.2.1 亚孔径结构对系统分辨率的影响 |
| 4.2.2 一维超衍射波前设计 |
| 4.2.3 复合超振荡器件的优化设计 |
| 4.3 无扫描超衍射成像系统成像特性 |
| 4.3.1 无扫描超衍射成像系统三维点扩散函数 |
| 4.3.2 透射型目标的超衍射成像特性 |
| 4.4 超衍射成像系统鲁棒性 |
| 4.4.1 波前非均匀性对系统超衍射聚焦特性的影响 |
| 4.4.2 系统探测噪声误差对成像质量的影响 |
| 4.4.3 超振荡器件的波长带宽响应 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 光场相干超衍射聚焦和非相干光超衍射成像实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于空间光调制器波前调制的相干超衍射聚焦实验 |
| 5.2.1 液晶空间光调制器的调制机理 |
| 5.2.2 超衍射聚焦光路设计的关键技术分析 |
| 5.2.3 相干超衍射聚焦实验 |
| 5.3 基于4F系统的非相干光超衍射成像实验 |
| 5.3.1 无扫描超衍射成像系统的基本组成 |
| 5.3.2 超振荡器件微纳加工 |
| 5.3.3 无扫描超衍射成像实验 |
| 5.3.4 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩略词 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）聚合物波导热光调谐功能器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 集成波导热光调谐器件 |
| 1.2 选取聚合物制备热光调谐波导器件的意义 |
| 1.3 聚合物热光调谐光波导器件的研究进展 |
| 1.4 本论文的研究工作与结构 |
| 2 波导微环热光调谐滤波器原理与应用分析 |
| 2.1 单直波导微环滤波器 |
| 2.1.1 波导微环的滤波特性 |
| 2.1.2 波导微环滤波器的滤波性能指标 |
| 2.2 热光可调谐的微环滤波器 |
| 2.2.1 可调谐微环滤波器的结构 |
| 2.2.2 滤波特性分析 |
| 2.3 波导微环陷波滤波应用分析 |
| 2.3.1 微波光纤传输技术 |
| 2.3.2 基于微环滤波的SSB-RoF |
| 2.3.3 微环滤波器进一步优化设计的目标 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高效率低串扰热光电极设计 |
| 3.1 热光效应物理模型与仿真分析方法 |
| 3.1.1 加载电极的聚合物波导二维热场模型 |
| 3.1.2 热光效应的仿真分析方法 |
| 3.2 热光电极结构参数的优化 |
| 3.3 加热电极热串扰的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 热光调谐滤波器结构优化与Mask设计 |
| 4.1 可调微环陷波滤波器结构优化 |
| 4.1.1 微环半径的优化 |
| 4.1.2 MZITC耦合器结构的优化设计 |
| 4.1.3 滤波性能分析 |
| 4.2 Add-drop滤波器结构优化 |
| 4.3 MZI+ring带通滤波器结构优化 |
| 4.3.1 微环结构设计 |
| 4.3.2 MZI结构尺寸 |
| 4.3.3 优化后的MZI+ring滤波性能分析 |
| 4.4 热光调谐滤波器Mask设计 |
| 4.4.1 加热电极的结构与布局 |
| 4.4.2 空气槽的布局 |
| 4.4.3 3dB耦合器和MZI的布局 |
| 4.4.4 Mask总体布局 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、光波导滤波器的理论与最优化设计（论文参考文献）
- [1]基于铌酸锂薄膜的集成光波导器件设计及在微波光子滤波器中的应用[D]. 公姿苏. 山东大学, 2020(01)
- [2]光波导滤波器的理论与最优化设计[J]. 连汉雄. 光学学报, 1990(01)
- [3]毫米波与太赫兹波倍频、检波及电光调制技术研究[D]. 任田昊. 电子科技大学, 2019(01)
- [4]基于有限元方法的表面等离激元光子器件研究[D]. 周紫东. 湖南大学, 2014(04)
- [5]回音壁模式微腔的耦合特性与封装技术研究[D]. 董永超. 中国科学技术大学, 2016(09)
- [6]基于多模干涉结构的集成波长检测仪的最优化设计[J]. 李忠恩. 黑龙江科技信息, 2011(02)
- [7]新型聚合物波导微环谐振器设计与制作[D]. 刘玉辉. 大连理工大学, 2008(08)
- [8]电光调制器及其驱动技术研究[D]. 欧仁侠. 长春理工大学, 2008(03)
- [9]光学超振荡器件设计及成像应用研究[D]. 解青坤. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(02)
- [10]聚合物波导热光调谐功能器件研究[D]. 王瑜. 大连理工大学, 2014(07)