| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-8页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-31页 |
| §1.1 光集成器件的研究意义与发展现状 | 第11-24页 |
| §1.2 论文主要内容以及创新点 | 第24-27页 |
| §1.2.1 主要内容 | 第24-25页 |
| §1.2.2 创新点 | 第25-27页 |
| 参考文献 | 第27-31页 |
| 第二章 光波导基本理论 | 第31-46页 |
| §2.1 平板波导 | 第31-40页 |
| §2.1.1 射线理论分析法 | 第32-33页 |
| §2.1.2 波动理论分析法 | 第33-39页 |
| §2.1.3 高斯近似模场 | 第39-40页 |
| §2.2 条形波导 | 第40-45页 |
| §2.2.1 马卡梯里方法 | 第41-43页 |
| §2.2.2 等效折射率方法(EIM) | 第43-45页 |
| §2.3 本章小结 | 第45页 |
| 参考文献 | 第45-46页 |
| 第三章 光波导数值计算 | 第46-107页 |
| §3.1 PML边界 | 第46-48页 |
| §3.2 全矢量波动方程 | 第48-49页 |
| §3.3 有限差分方法(FDM) | 第49-61页 |
| §3.3.1 差分公式 | 第50-52页 |
| §3.3.2 波动方程差分形式 | 第52-57页 |
| §3.3.3 几种特殊情况的差分公式 | 第57-59页 |
| §3.3.4 计算例子 | 第59-61页 |
| §3.4 束传播方法(BPM) | 第61-82页 |
| §3.4.1 3D-BPM | 第62-66页 |
| §3.4.2 2D-BPM | 第66-78页 |
| §3.4.3 3D虚轴BPM | 第78-82页 |
| §3.5 光波导特性分析 | 第82-103页 |
| §3.5.1 SOI脊型光波导的单模条件 | 第82-87页 |
| §3.5.2 SOI脊型光波导的弯曲特性 | 第87-95页 |
| §3.5.3 SOI脊型光波导的偏振相关特性 | 第95-99页 |
| §3.5.4 SOI模式匹配器的优化设计 | 第99-103页 |
| §3.6 本章小结 | 第103页 |
| 参考文献 | 第103-107页 |
| 第四章 AWG的理论建模与新型设计 | 第107-186页 |
| §4.1 AWG原理和几何设计 | 第107-122页 |
| §4.1.1 AWG工作原理与基本特性 | 第108-111页 |
| §4.1.2 AWG基本性能指标 | 第111-117页 |
| §4.1.3 AWG设计流程 | 第117-120页 |
| §4.1.4 设计实例 | 第120-122页 |
| §4.2 AWG的理论建模 | 第122-151页 |
| §4.2.1 基于高斯近似的简便模拟方法 | 第123-127页 |
| §4.2.2 基于BPM的分区模拟方法 | 第127-133页 |
| §4.2.3 柱坐标BPM在AWG模拟中的应用 | 第133-139页 |
| §4.2.4 基于基尔霍夫衍射公式的AWG二维模拟 | 第139-142页 |
| §4.2.5 基于基尔霍夫衍射公式的AWG三维模拟及其二维等效 | 第142-145页 |
| §4.2.6 AWG的精确三维模拟方法 | 第145-151页 |
| §4.3 AWG性能分析 | 第151-177页 |
| §4.3.1 工艺误差对AWG性能的影响 | 第151-160页 |
| §4.3.2 阵列波导耦合引起的位相误差 | 第160-165页 |
| §4.3.3 SOI基AWG的多模效应 | 第165-177页 |
| §4.4 基于纳米SI波导的超小尺寸AWG的设计 | 第177-183页 |
| §4.5 本章小结 | 第183-184页 |
| 参考文献 | 第184-186页 |
| 第五章 AWG频谱平坦化设计 | 第186-222页 |
| §5.1 频谱平坦化方法与原理 | 第186-191页 |
| §5.2 平坦化设计方法 | 第191-209页 |
| §5.2.1 基于1∶1成像的平坦化设计方法 | 第191-197页 |
| §5.2.2 基于互易原理的平坦化设计方法 | 第197-209页 |
| §5.3 频谱平坦化的实现 | 第209-219页 |
| §5.3.1 基于锥形MMI的平顶型AWG | 第209-214页 |
| §5.3.2 基于普通MMI与锥形输出波导组合的平顶型AWG-Ⅰ | 第214-218页 |
| §5.3.3 基于普通MMI与锥形输入／输出波导组合的平顶型AWG-Ⅱ | 第218-219页 |
| §5.4 本章小结 | 第219-220页 |
| 参考文献 | 第220-222页 |
| 第六章 光波导集成器件制作工艺研究 | 第222-240页 |
| §6.1 波导层薄膜生长 | 第223-225页 |
| §6.1.1 Si基SiO_2波导 | 第223-224页 |
| §6.1.2 SOI波导 | 第224-225页 |
| §6.2 光刻工艺 | 第225-229页 |
| §6.3 刻蚀工艺 | 第229-238页 |
| §6.3.1 刻蚀技术概述 | 第229-231页 |
| §6.3.2 刻蚀工艺研究 | 第231-238页 |
| §6.4 本章小结 | 第238页 |
| 参考文献 | 第238-240页 |
| 第七章 光波导集成器件的测试 | 第240-251页 |
| §7.1 测试流程 | 第240-241页 |
| §7.2 测试装置 | 第241-242页 |
| §7.3 波导传输损耗测试 | 第242-244页 |
| §7.3.1 截断法 | 第242-243页 |
| §7.3.2 FP共振法 | 第243-244页 |
| §7.4 AWG的测试 | 第244-250页 |
| §7.4.1 温控装置 | 第244页 |
| §7.4.2 光纤阵列 | 第244-245页 |
| §7.4.3 测试结果与讨论 | 第245-250页 |
| §7.5 本章小结 | 第250页 |
| 参考文献 | 第250-251页 |
| 第八章 总结与展望 | 第251-254页 |
| 附录：攻读博士学位期间发表的论文和专利 | 第254-257页 |
| 致谢 | 第257页 |
