氮化硅集成光波導(dǎo)損耗特性研究.pdf

1、氮化硅光波導(dǎo)具有芯包層折射率差大、器件尺寸小、集成度高、性能穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，較之于目前的SOI，其成本低且制備工藝簡(jiǎn)單。本論文理論和實(shí)驗(yàn)研究了氮化硅光波導(dǎo)的損耗特性及其優(yōu)化方法。
　　論文以氮化硅和二氧化硅分別為波導(dǎo)芯層和包層材料，首先基于光波導(dǎo)理論設(shè)計(jì)了兩種端面尺寸(1μm×0.4μm和3μm×0.1μm)的氮化硅矩形單模光波導(dǎo)，設(shè)計(jì)并制備了用于測(cè)量該光波導(dǎo)損耗特性的光波導(dǎo)陣列結(jié)構(gòu);其次搭建了用于測(cè)試氮化硅光波導(dǎo)損耗特性的截?cái)喾?/p>

2、和CCD圖像法測(cè)試平臺(tái)。利用截?cái)喾y(cè)得端面尺寸為3μm×0.1μm和1μm×0.4μm的氮化硅光波導(dǎo)傳輸損耗分別為1.76dB/cm和5.1dB/cm，與模場(chǎng)直徑為4.8μm的高折射率光纖的耦合損耗分別為2.6dB和9dB;然后針對(duì)截面尺寸為1μm×0.4μm的氮化硅光波導(dǎo)中由模場(chǎng)失配導(dǎo)致的較大耦合損耗，優(yōu)化設(shè)計(jì)了三層逆錐形模斑轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明采用該模斑轉(zhuǎn)換器后該氮化硅光波導(dǎo)與普通單模光纖的耦合損耗為2.3dB（TE模式）和3.4d