刘连鹿:宽带可调谐Moire光栅激光器论文

刘连鹿:宽带可调谐Moire光栅激光器论文

本文主要研究内容

作者刘连鹿(2019)在《宽带可调谐Moire光栅激光器》一文中研究指出:随着半导体芯片工艺越来越接近其物理极限,传统集成电路进入后摩尔时代,硅基光电子集成行业正在蓬勃兴起。同时,无线终端和5G网络都在速度和容量上对光网络提出更高的要求,使光网络结构越来越复杂。为了增加光网络重构的灵活性,人们开始了对可调谐激光器的研究。本文研究的是基于Moire光栅的宽带可调谐激光器,通过理论推导证明了 Moire效应,并首次提出将此效应应用到激光器波长调谐领域。通过基本光栅周期的微小改变,可以实现Moire周期乃至布拉格波长的大范围变化,进而实现激射波长在较大范围内的连续单调调谐。理论上调谐范围只受有源区材料增益带宽和光栅材料弹性极限的限制,这点也是相比于取样光栅激光器而言,Moire光栅激光器最突出的优点。然后我们利用传输矩阵的思想对Moire光栅进行一维仿真,一维仿真结果初步证实Moire效应的正确性。为了进一步证实结果的可靠性,我们增加了光栅区波导横截面上的仿真。利用Lumerical FDTD软件对Moire光栅进行建模,并进行了二维仿真,仿真结果进一步证实了 Moire效应。最后我们又对Moire光栅激光器进行仿真,激光器的仿真分为有源区和调谐区两个部分进行,有源区的仿真利用行波模型,调谐区是利用TMM或者FDTD仿真所得Moire光栅反射谱,透射谱及相位信息,通过数字滤波器的方法将无源区的离散时域序列与来自有源区的前向光场的卷积计算,实现两个部分的连接,最终得到Moire光栅激光器的仿真结果。仿真所得激光器的功率谱显示,改变基本光栅周期可以实现激射波长的大范围的调谐,证实了理论推导的正确性。论文的最后我们提出了基于DBR型的Moire光栅激光器的可行性结构模型,并提出利用压电陶瓷实现基本光栅周期变化的方法。压电陶瓷(PZT)本身具有很好的压电性能,同时与Ⅲ-Ⅴ型半导体材料晶格相匹配,可在半导体材料表面制得薄膜。在较低的外加电压下,上层PZT层的膨胀可使下层基本光栅发生弹性压缩变形,从而使Moire光栅的周期以及布拉格波长可在较宽范围内连续且单调地调谐。仿真结果表明,在光栅材料的弹性形变范围内,Moire光栅激光器可以实现40nm范围的单调连续的调谐。适当减小基本光栅周期的差值,调谐效果更为明显,可实现最大至150nm的波长调谐范围。这种连续、单调的调谐特征,将使得Moire光栅激光器在波长调谐领域有不错的前景。

Abstract

sui zhao ban dao ti xin pian gong yi yue lai yue jie jin ji wu li ji xian ,chuan tong ji cheng dian lu jin ru hou ma er shi dai ,gui ji guang dian zi ji cheng hang ye zheng zai peng bo xing qi 。tong shi ,mo xian zhong duan he 5Gwang lao dou zai su du he rong liang shang dui guang wang lao di chu geng gao de yao qiu ,shi guang wang lao jie gou yue lai yue fu za 。wei le zeng jia guang wang lao chong gou de ling huo xing ,ren men kai shi le dui ke diao xie ji guang qi de yan jiu 。ben wen yan jiu de shi ji yu Moireguang shan de kuan dai ke diao xie ji guang qi ,tong guo li lun tui dao zheng ming le Moirexiao ying ,bing shou ci di chu jiang ci xiao ying ying yong dao ji guang qi bo chang diao xie ling yu 。tong guo ji ben guang shan zhou ji de wei xiao gai bian ,ke yi shi xian Moirezhou ji nai zhi bu la ge bo chang de da fan wei bian hua ,jin er shi xian ji she bo chang zai jiao da fan wei nei de lian xu chan diao diao xie 。li lun shang diao xie fan wei zhi shou you yuan ou cai liao zeng yi dai kuan he guang shan cai liao dan xing ji xian de xian zhi ,zhe dian ye shi xiang bi yu qu yang guang shan ji guang qi er yan ,Moireguang shan ji guang qi zui tu chu de you dian 。ran hou wo men li yong chuan shu ju zhen de sai xiang dui Moireguang shan jin hang yi wei fang zhen ,yi wei fang zhen jie guo chu bu zheng shi Moirexiao ying de zheng que xing 。wei le jin yi bu zheng shi jie guo de ke kao xing ,wo men zeng jia le guang shan ou bo dao heng jie mian shang de fang zhen 。li yong Lumerical FDTDruan jian dui Moireguang shan jin hang jian mo ,bing jin hang le er wei fang zhen ,fang zhen jie guo jin yi bu zheng shi le Moirexiao ying 。zui hou wo men you dui Moireguang shan ji guang qi jin hang fang zhen ,ji guang qi de fang zhen fen wei you yuan ou he diao xie ou liang ge bu fen jin hang ,you yuan ou de fang zhen li yong hang bo mo xing ,diao xie ou shi li yong TMMhuo zhe FDTDfang zhen suo de Moireguang shan fan she pu ,tou she pu ji xiang wei xin xi ,tong guo shu zi lv bo qi de fang fa jiang mo yuan ou de li san shi yu xu lie yu lai zi you yuan ou de qian xiang guang chang de juan ji ji suan ,shi xian liang ge bu fen de lian jie ,zui zhong de dao Moireguang shan ji guang qi de fang zhen jie guo 。fang zhen suo de ji guang qi de gong lv pu xian shi ,gai bian ji ben guang shan zhou ji ke yi shi xian ji she bo chang de da fan wei de diao xie ,zheng shi le li lun tui dao de zheng que xing 。lun wen de zui hou wo men di chu le ji yu DBRxing de Moireguang shan ji guang qi de ke hang xing jie gou mo xing ,bing di chu li yong ya dian tao ci shi xian ji ben guang shan zhou ji bian hua de fang fa 。ya dian tao ci (PZT)ben shen ju you hen hao de ya dian xing neng ,tong shi yu Ⅲ-Ⅴxing ban dao ti cai liao jing ge xiang pi pei ,ke zai ban dao ti cai liao biao mian zhi de bao mo 。zai jiao di de wai jia dian ya xia ,shang ceng PZTceng de peng zhang ke shi xia ceng ji ben guang shan fa sheng dan xing ya su bian xing ,cong er shi Moireguang shan de zhou ji yi ji bu la ge bo chang ke zai jiao kuan fan wei nei lian xu ju chan diao de diao xie 。fang zhen jie guo biao ming ,zai guang shan cai liao de dan xing xing bian fan wei nei ,Moireguang shan ji guang qi ke yi shi xian 40nmfan wei de chan diao lian xu de diao xie 。kuo dang jian xiao ji ben guang shan zhou ji de cha zhi ,diao xie xiao guo geng wei ming xian ,ke shi xian zui da zhi 150nmde bo chang diao xie fan wei 。zhe chong lian xu 、chan diao de diao xie te zheng ,jiang shi de Moireguang shan ji guang qi zai bo chang diao xie ling yu you bu cuo de qian jing 。

论文参考文献

  • [1].侧向光栅耦合DFB-LD制备技术研究[D]. 岳光礼.长春理工大学2019
  • [2].应用于3D光集成的双层光栅耦合器件研究[D]. 朱华.天津工业大学2019
  • [3].分布反馈式半导体激光器相移光栅特性的研究[D]. 王文鑫.太原理工大学2019
  • [4].近红外半导体激光器内置光栅技术研究[D]. 白云峰.长春理工大学2018
  • [5].基于光强调制原理的亚波长金属光栅光开关特性研究[D]. 刘晓飞.燕山大学2018
  • [6].周期性纳米光栅波导结构传感特性研究[D]. 田亚宁.燕山大学2018
  • [7].光栅耦合器的衍射场研究[D]. 吴少强.战略支援部队信息工程大学2018
  • [8].衍射光栅的性质及应用[D]. 王鹏.南京大学2018
  • [9].偏振无关微纳米衍射光栅的分束性能研究[D]. 裴浩.广东工业大学2018
  • [10].用结构色无损检测光栅占空比的初步探索[D]. 曾思为.中国科学技术大学2017
  • 读者推荐
  • [1].蓝光大功率GaN基光栅外腔可调谐激光器研究[D]. 丁鼎.厦门大学2018
  • [2].硼氧桥连接的含咔唑基梯形共轭聚合物的设计合成[D]. 宋美宁.河北大学2019
  • [3].基于重构等效啁啾技术的串联电流可调谐激光器的研究[D]. 王昊.南京大学2018
  • [4].基于FPGA的半导体激光器调频非线性校正技术研究[D]. 孙瀛.哈尔滨工业大学2017
  • [5].用于下一代以太网的可调谐半导体激光器研究[D]. 兰凌轩.浙江大学2016
  • [6].可调谐半导体激光器波长检测与控制的研究[D]. 林屹.华中科技大学2015
  • [7].基于重构等效啁啾技术的可调谐激光器的研究[D]. 陈婷.南京大学2016
  • [8].V型腔可调谐半导体激光器啁啾特性研究[D]. 李叙伦.浙江大学2015
  • [9].弱折射率波导布拉格光栅的研究[D]. 刘瑞.南京大学2014
  • [10].单片集成DBR型可调谐半导体激光器动态特性研究[D]. 王旭.华中科技大学2009
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的刘连鹿,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于半导体激光器论文,光栅论文,宽带可调谐论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  

    刘连鹿:宽带可调谐Moire光栅激光器论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢