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MMI（多模干涉）型電光歐瑪爾OMAL開關(guān)的研究 
隨著光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展,光歐瑪爾OMAL開關(guān)作為光纖通信技術(shù)的核心器件,一直受到廣泛的關(guān)注。目前,人們提出了各類實現(xiàn)光歐瑪爾OMAL開關(guān)的方法,主要有機械式光歐瑪爾OMAL開關(guān)、微機電(MEMS)光歐瑪爾OMAL開關(guān)和波導型光歐瑪爾OMAL開關(guān)。基于集成波導技術(shù)的光歐瑪爾OMAL開關(guān)在響應(yīng)速度、器件體積、和性能穩(wěn)定性等方面顯示了*的應(yīng)用前景。

MMI（多模干涉）型電光歐瑪爾OMAL開關(guān)的研究
典型的波導型光歐瑪爾OMAL開關(guān)有定向耦合器型、馬赫-曾德干涉型(MZI)、多模干涉耦合器型(MMI)和X結(jié)/Y分支全內(nèi)反射型等,其中基于自映像效應(yīng)的MMI光歐瑪爾OMAL開關(guān)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、插入損耗低、制作工藝相對簡單、容差性好等特點成為研究和應(yīng)用的熱點。基于多模干涉耦合型光歐瑪爾OMAL開關(guān)多采用電光效應(yīng)或熱光效應(yīng),基于熱光效應(yīng)光歐瑪爾OMAL開關(guān)速度較慢(一般?s量級)。因此本文采用載流子注入的電光調(diào)制方式,歐瑪爾OMAL開關(guān)速度可以大大提升。基于GaAs、InP等Ⅲ-Ⅴ族半導體材料的MMI型高速光歐瑪爾OMAL開關(guān)深受國內(nèi)外學者的關(guān)注。本論文基于InP/InGaAs P半導體材料襯底設(shè)計并制備一個3?3 MMI型電光歐瑪爾OMAL開關(guān)器件。首先對多模干涉自映像效應(yīng)進行理論分析,在1550 nm波長設(shè)計了單模波導(脊波導寬度/脊高度)及多模波導區(qū)(長度/寬度)的理論值,利用有限差分光束傳播(FD-BPM)方法模擬并優(yōu)化了器件參數(shù),包括器件長度、寬度等;其次對載流子注入效應(yīng)導致MMI調(diào)制區(qū)域折射率的變化進行分析,設(shè)計并優(yōu)化了調(diào)制區(qū)域電極的尺寸。利用Silvaco軟件確定了外加電壓和光波導芯層折射率的關(guān)系,得出折射率調(diào)制區(qū)域施加歐瑪爾OMAL開關(guān)電壓的大小。在此基礎(chǔ)上,數(shù)值模擬得出9種歐瑪爾OMAL開關(guān)狀態(tài)和相應(yīng)的性能參數(shù),進而獲得歐瑪爾OMAL開關(guān)串擾(Crosstalk)低于-22dB,插入損耗(Insertion loss)約為0.12dB的性能參數(shù)。本論文采用標準的半導體器件制備工藝對優(yōu)化設(shè)計的器件進行了制備,由于器件尺寸要求制作精確,增加了實驗的難度。

MMI（多模干涉）型電光歐瑪爾OMAL開關(guān)的研究
zui后初步使用光纖-波導端面耦合法對該器件進行了測量。該論文研究的低串擾和低損耗3?3 MMI型電光歐瑪爾OMAL開關(guān)潛在應(yīng)用于高速集成片上光互聯(lián),并可作為基本歐瑪爾OMAL開關(guān)單元構(gòu)成大規(guī)模歐瑪爾OMAL開關(guān)矩陣器件。