| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-26页 |
| 1.1 光通信的发展 | 第9-10页 |
| 1.2 WDM技术介绍 | 第10-15页 |
| 1.2.1 WDM基本原理 | 第10-11页 |
| 1.2.2 WDM技术基础 | 第11-15页 |
| 1.3 波分复用器件 | 第15-21页 |
| 1.3.1 多层介质薄膜波分复用器件 | 第15-17页 |
| 1.3.2 布拉格光纤光栅波分复用器件 | 第17页 |
| 1.3.3 阵列波导光栅波分复用器件 | 第17-18页 |
| 1.3.4 AWG与其它波分复用器件的比较 | 第18-20页 |
| 1.3.5 国内外AWG研究现状和进展 | 第20-21页 |
| 1.4 本论文的主要内容 | 第21-22页 |
| 参考文献 | 第22-26页 |
| 第二章 光波导基本理论 | 第26-56页 |
| 2.1 硅基二氧化硅光波导简介 | 第26-28页 |
| 2.1.1 硅基二氧化硅光波导类型 | 第26-27页 |
| 2.1.2 硅基二氧化硅光波导制作方法 | 第27-28页 |
| 2.2 电磁理论基础 | 第28-32页 |
| 2.2.1 Maxwell方程组 | 第28-29页 |
| 2.2.2 波动方程 | 第29-31页 |
| 2.2.3 边界条件 | 第31-32页 |
| 2.3 三层平板介质光波导 | 第32-34页 |
| 2.3.1 TE模式 | 第32-33页 |
| 2.3.2 TM模式 | 第33-34页 |
| 2.4 等效折射率方法 | 第34-35页 |
| 2.5 有限差分方法 | 第35-39页 |
| 2.5.1 有限差分原理 | 第35-36页 |
| 2.5.2 半矢量有限差分方法 | 第36-39页 |
| 2.6 有限差分光束传播方法 | 第39-46页 |
| 2.6.1 非均匀介质二维波动方程 | 第40页 |
| 2.6.2 旁轴BPM | 第40-41页 |
| 2.6.3 广角BPM | 第41-44页 |
| 2.6.4 边界条件 | 第44-46页 |
| 2.7 时域光束传播方法 | 第46-52页 |
| 2.7.1 TD-BPM方法及其数值求解 | 第46-48页 |
| 2.7.2 单向激励源在不连续界面处的处理 | 第48-49页 |
| 2.7.3 数值模拟结果 | 第49-52页 |
| 2.8 本章小结 | 第52页 |
| 参考文献 | 第52-56页 |
| 第三章 AWG基本原理及设计 | 第56-76页 |
| 3.1 AWG基本原理 | 第56-59页 |
| 3.1.1 AWG结构及参数说明 | 第56-57页 |
| 3.1.2 AWG设计基本公式 | 第57-59页 |
| 3.2 AWG基本设计方法 | 第59-74页 |
| 3.2.1 AWG整体设计过程 | 第59-60页 |
| 3.2.2 波导结构与模式分析 | 第60-64页 |
| 3.2.3 AWG的版图设计 | 第64-69页 |
| 3.2.4 16通道100GHz AWG的设计实例 | 第69-74页 |
| 3.3 本章小结 | 第74页 |
| 参考文献 | 第74-76页 |
| 第四章 AWG器件模拟方法研究 | 第76-98页 |
| 4.1 基于高斯光束的简单模拟方法 | 第76-89页 |
| 4.1.1 高斯光束 | 第76-77页 |
| 4.1.2 AWG器件的模拟过程 | 第77-82页 |
| 4.1.3 高斯光束传播公式的修正 | 第82-89页 |
| 4.2 基于FD-BPM的AWG模拟方法 | 第89-96页 |
| 4.2.1 FD-BPM的模拟方法 | 第90-92页 |
| 4.2.2 设计实例及模拟结果 | 第92-96页 |
| 4.3 本章小结 | 第96页 |
| 参考文献 | 第96-98页 |
| 第五章 AWG结构设计改进及性能改善 | 第98-138页 |
| 5.1 前言 | 第98-99页 |
| 5.2 对称型AWG像差理论基础 | 第99-103页 |
| 5.2.1 对称型AWG结构说明 | 第99-100页 |
| 5.2.2 光程函数的定义 | 第100-101页 |
| 5.2.3 光程函数的泰勒级数展开 | 第101-102页 |
| 5.2.4 二阶成像条件确定聚焦曲线 | 第102-103页 |
| 5.3 Rowland圆结构AWG分析 | 第103-104页 |
| 5.4 多点消像差方法设计改进型AWG | 第104-109页 |
| 5.4.1 多点消像差方法基本原理 | 第104-105页 |
| 5.4.2 三点消像差方法 | 第105-107页 |
| 5.4.3 两点消像差方法 | 第107-109页 |
| 5.4.4 标量衍射模拟方法简介 | 第109页 |
| 5.5 80通道100GHz AWG的设计 | 第109-117页 |
| 5.5.1 Rowland圆结构设计 | 第109-110页 |
| 5.5.2 三点消像差方法设计及分析 | 第110-117页 |
| 5.6 平场型80通道100GHz AWG的设计 | 第117-122页 |
| 5.6.1 平场型AWG基本概念 | 第117-118页 |
| 5.6.2 平场型AWG设计方法 | 第118-119页 |
| 5.6.3 设计结果分析 | 第119-122页 |
| 5.7 多光栅频谱平坦化AWG设计 | 第122-130页 |
| 5.7.1 双光栅频谱平坦化原理 | 第122-124页 |
| 5.7.2 三点消像差方法实现双光栅频谱平坦化 | 第124-130页 |
| 5.8 40通道平场型频谱平坦化设计 | 第130-134页 |
| 5.9 本章小结 | 第134-135页 |
| 参考文献 | 第135-138页 |
| 第六章 AWG波分复用器件的实验制作 | 第138-157页 |
| 6.1 实验制作条件及器件制作方案 | 第138-139页 |
| 6.2 AWG器件实验制作关键技术 | 第139-148页 |
| 6.2.1 PECVD方法制备SiO_2薄膜 | 第139-142页 |
| 6.2.2 Lift-Off金属掩膜制作技术 | 第142-146页 |
| 6.2.3 ICP方法刻蚀SiO_2薄膜 | 第146-148页 |
| 6.3 AWG器件制作实验结果 | 第148-154页 |
| 6.3.1 实验制作的AWG设计参数 | 第148-150页 |
| 6.3.2 AWG器件测试结果及分析 | 第150-154页 |
| 6.4 本章小结 | 第154页 |
| 参考文献 | 第154-157页 |
| 第七章 总结与展望 | 第157-159页 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的论文列表 | 第159-160页 |
| 致谢 | 第160页 |