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集成光电子器件因其较之分立器件具有尺寸小、功耗低、成本少、性能优越和可靠性高等诸多优点,已成为光通信和光电子领域研究的热点。光开关普遍用于光分插复用器(OADM)、光交叉连接器(OXC)以及其它先进的光系统架构中,是WDM网络的奠基石,而基于自镜像效应的多模干涉型器件(MMI)具有结构紧凑、插入损耗低、制作工艺简单和容差性好等特点,成为集成光学器件中具有广阔应用前景的重要器件,近年来深受国内外研究人员的普遍关注。本文是单片集成可重构光分插复用器(ROADM)研究工作的基础部分,理论分析并实验制备出其关键部件——InP基多模干涉马赫曾德型(MMI-MZI)2×2光开关,论文的主要工作内容如下:1.研究了集成光开关的发展,学习了一种基于楔形耦合波导的ATG集成技术,目标是要在光开关中结合以任晓敏教授为首的通信光电子学研究组发明的可控自推移动态掩膜湿法刻蚀技术,引入楔形耦合器实现光开关上波导/PIN探测器的集成器件。2.对载流子注入MMI光开关引发的带填充效应、载流子吸收效应、带隙收缩效应的机理进行了详细的分析和讨论,在此基础上完成了InGaAsP/InP材料光开关载流子注入相关计算与仿真并总结出光开关实现开关切换所需工作电流的计算方法。3.详细分析了InGaAsP/InP MMI-MZI型2×2光开关的设计,包括波导的单模传输、低偏振敏感要求以及与单模光纤的高效耦合,并对光开关与光纤耦合的对准容差、光开关的制造容差进行了讨论;4.摸索了InGaAsP/InP光开关的制备工艺,并对掩膜版的设计、制作的后续处理以及测试装置等提出了改进。基于载流子吸收和带填充效应的原理实验测得光开关在控制电压为6.4V时可实现交叉态到直通态的倒换,开态串扰和关态串扰分别为-20.49dB、-19.19dB。