论文部分内容阅读
互联网的飞速发展、持续增加的带宽需求成为光纤通信系统发展的驱动力。目前,光纤通信正在向智能化、集成化、低成本和高可靠性的新一代光网络演进,因此对光电器件也提出了更高的要求。光电集成器件较分立封装的光电组件具有几何尺寸小、寄生参量小、成本低和可靠性高等优点,因此它成为光通信和光电子领域的研究热点。论文针对基于光子晶体的高级次反射膜空间解复用器以及具有波长选择功能的单片集成解复用接收器件进行研究.本论文的研究内容通过理论分析和实验工艺,取得如下成果:1、从应用于ROADM系统中的空间解复用器出发,对一维光子晶体的超棱镜效应进行了详细的理论分析,得出了将介质膜堆的时间色散（群迟延）转变成大的空间色散,以实现不同波长的广播的空间分离,从而实现波长选择复用器。2、由于实际中多周期高反射膜空间解复用器的制备工艺的难度,根据“超棱镜”效应的多层薄膜空间解复用器的设计方法,提出了一种制备工艺简单的多层薄膜结构,以此来降低制备的工艺难度。制备通过增加周期中单层膜的级次来减少整个高反射膜系的周期数。最后根据上述结构的波长选择性,研究上述结构与PIN探测的集成方案,并计算出集成后器件的量子效率。3、与人合作,实现了一种用于可重构光分插复用技术中的具有多波长处理功能的单片集成光探测器阵列,器件在GaAs基衬底上集成了GaAs/AlGaAs材料的法布里-波罗谐振腔和InP/In0.53Ga0.47As/InP材料的PIN光探测器。器件的工作波长位于1500nm左右,可实现对4路波长,间隔为10nm的光信号探测,响应线宽低于0.8nm,峰值量子效率达到12%以上,响应速率达到8.2GHz。