| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 第一章 引言 | 第10-24页 |
| ·波导光学的模拟与设计方法 | 第10-12页 |
| ·有限元方法 | 第10-11页 |
| ·时域有限元方法 | 第11页 |
| ·有限差分方法 | 第11页 |
| ·时域有限差分方法 | 第11-12页 |
| ·束传播方法 | 第12页 |
| ·光器件常用材料及工艺 | 第12-19页 |
| ·铌酸锂(LiNbO_3)材料 | 第13-14页 |
| ·Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体材料 | 第14-15页 |
| ·硅基二氧化硅材料 | 第15页 |
| ·聚合物材料 | 第15-17页 |
| ·绝缘体上的硅(Silicon-On-Insulator)材料 | 第17-19页 |
| ·SOI基光器件 | 第19-22页 |
| ·SOI基光通信器件 | 第19-20页 |
| ·集成光学(光子学) | 第20-21页 |
| ·光子晶体结构 | 第21-22页 |
| ·本论文的工作 | 第22-24页 |
| 第二章 光波导有限元模拟与设计 | 第24-58页 |
| ·Maxwell方程组 | 第24-27页 |
| ·物理边界条件 | 第25-26页 |
| ·人工边界条件 | 第26-27页 |
| ·电磁场有限元方法 | 第27-37页 |
| ·变分方法 | 第28页 |
| ·波导模式求解 | 第28-30页 |
| ·节点有限元求解 | 第30-34页 |
| ·矢量有限元(棱边元)求解 | 第34-37页 |
| ·数值分析结果 | 第37-47页 |
| ·罚项方法的结果 | 第38-41页 |
| ·矢量元(棱边元)方法的结果 | 第41-45页 |
| ·矢量元+完全匹配层的结果 | 第45-47页 |
| ·有限元方法的应用 | 第47-57页 |
| ·硅线的模拟 | 第47-49页 |
| ·光子晶体的模拟 | 第49-52页 |
| ·环形谐振腔结构 | 第52-57页 |
| ·本章小结 | 第57-58页 |
| 第三章 SOI基可调光衰减器 | 第58-86页 |
| ·电光效应 | 第58-61页 |
| ·直接电光效应 | 第58-59页 |
| ·间接电光效应 | 第59页 |
| ·Si的电光调制原理 | 第59-61页 |
| ·SOI大截面脊形单模波导 | 第61-68页 |
| ·有效折射率方法 | 第61-65页 |
| ·有限元方法 | 第65-68页 |
| ·衰减器p-i-n结的设计 | 第68-80页 |
| ·p-i-n结扩散模型的建立 | 第69-76页 |
| ·p-i-n结漂移-扩散模型的建立 | 第76-80页 |
| ·制备及测试 | 第80-84页 |
| ·SOI基电光可调式衰减器的工艺实现 | 第80-82页 |
| ·VOA测试板(PCB)的实现 | 第82页 |
| ·测试结果及分析 | 第82-84页 |
| ·本章小结 | 第84-86页 |
| 第四章 SOI基定向耦合器 | 第86-106页 |
| ·定向耦合器的原理 | 第86-89页 |
| ·变分原理 | 第87页 |
| ·耦合模理论 | 第87-89页 |
| ·耦合系数的计算 | 第89页 |
| ·定向耦合器的设计 | 第89-95页 |
| ·常规对称脊形波导定向耦合器的设计 | 第90-91页 |
| ·单脊形波导耦合器的设计 | 第91-92页 |
| ·非对称双脊形波导耦合器设计 | 第92-94页 |
| ·弯曲波导的耦合 | 第94-95页 |
| ·弯曲波导的设计 | 第95-102页 |
| ·非对称单模脊形波导 | 第96-97页 |
| ·弯曲波导于保角变换 | 第97-100页 |
| ·非对称脊形弯曲波导 | 第100-102页 |
| ·定向耦合器的制作及测试 | 第102-105页 |
| ·版图设计 | 第102-103页 |
| ·工艺描述 | 第103-104页 |
| ·测试与分析 | 第104-105页 |
| ·本章小结 | 第105-106页 |
| 第五章 SOI基星型耦合器 | 第106-116页 |
| ·星型耦合器的原理 | 第106页 |
| ·星型耦合器的设计 | 第106-110页 |
| ·输入／输出波导 | 第106-108页 |
| ·自由传播区(耦合区) | 第108-110页 |
| ·实验及测试 | 第110-115页 |
| ·版图设计 | 第110-112页 |
| ·测试 | 第112-115页 |
| ·本章小结 | 第115-116页 |
| 第六章 结论 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-126页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第126-128页 |
| 致谢 | 第128-130页 |
| 个人简历 | 第130-132页 |
| 学位论文独创性声明 | 第132页 |
| 学位论文使用授权声明 | 第132页 |