| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第10-34页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-13页 |
| 1.2 硅基中红外光波导的发展现状 | 第13-26页 |
| 1.2.1 基于SOI的常规脊波导、条波导结构 | 第13-16页 |
| 1.2.2 异质结结构 | 第16-19页 |
| 1.2.3 背向开空气槽的undercut结构 | 第19-21页 |
| 1.2.4 硅支架结构(silicon pedestal structure) | 第21-22页 |
| 1.2.5 Freestanding结构 | 第22-23页 |
| 1.2.6 基于SOI材料的悬浮波导结构 | 第23-26页 |
| 1.3 中红外激光器的发展 | 第26-28页 |
| 1.3.1 半导体量子级联激光器 | 第26页 |
| 1.3.2 固体激光器 | 第26-27页 |
| 1.3.3 化学激光器 | 第27页 |
| 1.3.4 气体激光器 | 第27页 |
| 1.3.5 倍频激光器 | 第27-28页 |
| 1.3.6 差频激光器和光参量激光器 | 第28页 |
| 1.4 中红外光纤的介绍 | 第28-32页 |
| 1.5 本文的研究意义及主要内容 | 第32-34页 |
| 2 中红外硅基光波导即器件的设计和理论分析 | 第34-53页 |
| 2.1 基于SOI的中红外悬浮波导的设计 | 第34-38页 |
| 2.1.1 基于SOI的中红外悬浮脊波导的设计 | 第34-36页 |
| 2.1.2 基于SOI的中红外悬浮slot波导的设计 | 第36-38页 |
| 2.2 基于SOI中红外悬浮波导的理论分析 | 第38-44页 |
| 2.2.1 基于SOI的中红外悬浮脊波导的分析 | 第38-40页 |
| 2.2.2 基于SOI的中红外悬浮脊波导的多模干涉型功分器的分析 | 第40-44页 |
| 2.3 基于SOI悬浮波导的中红外热光调制器的分析 | 第44-48页 |
| 2.3.1 工作原理 | 第44-45页 |
| 2.3.2 器件的设计 | 第45-47页 |
| 2.3.3 调制特性的BPM仿真 | 第47-48页 |
| 2.4 中红外波段硅的等离子色散效应 | 第48-53页 |
| 3 中红外光波导的制备 | 第53-66页 |
| 3.1 硅基相关工艺原理介绍 | 第53-57页 |
| 3.1.1 硅的热氧化 | 第53-55页 |
| 3.1.2 硅的湿法刻蚀 | 第55-57页 |
| 3.2 基于SOI的常规脊波导的制备 | 第57-61页 |
| 3.2.1 SOI片清洗 | 第57页 |
| 3.2.2 热氧化法制备二氧化硅掩膜 | 第57-58页 |
| 3.2.3 光刻 | 第58-59页 |
| 3.2.4 利用湿法腐蚀制备波导 | 第59-61页 |
| 3.3 基于SOI悬浮薄膜波导的制备 | 第61-62页 |
| 3.4 实验工艺的总结 | 第62-66页 |
| 4 中红外5.4微米测试平台的搭建 | 第66-73页 |
| 4.1 中红外5.4微米测试平台的介绍 | 第66-72页 |
| 4.1.1 氦氖激光器 | 第66-67页 |
| 4.1.2 平凸透镜 | 第67-69页 |
| 4.1.3 碲镉汞探测器和前置放大器 | 第69-70页 |
| 4.1.4 斩波器和锁相放大器 | 第70-72页 |
| 4.2 测试结果 | 第72-73页 |
| 4.2.1 测试平台的工作情况 | 第72-73页 |
| 5 总结与展望 | 第73-75页 |
| 5.1 总结 | 第73页 |
| 5.2 本文的不足与展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-81页 |
| 附录 | 第81页 |
