| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 光子学及光互连的发展 | 第13-17页 |
| 1.2 硅光子学 | 第17-22页 |
| 1.2.1 各公司关于硅光子学光互连的研究进展 | 第18-22页 |
| 1.3 波分复用(WDM) | 第22页 |
| 1.4 硅纳米线AWG | 第22-24页 |
| 1.5 本论文的主要研究内容和创新点 | 第24-27页 |
| 1.5.1 本论文的章节安排 | 第24-25页 |
| 1.5.2 本论文的主要创新点 | 第25-27页 |
| 2. 基于绝缘体上硅材料的硅纳米线光波导 | 第27-50页 |
| 2.1 绝缘体上的硅材料 | 第27-30页 |
| 2.1.1 硅纳米线波导的引入 | 第27-28页 |
| 2.1.2 为何选择高折射率差波导结构? | 第28-30页 |
| 2.2 硅纳米线波导的基本特性及光传输 | 第30-47页 |
| 2.2.1 硅纳米线波导的仿真 | 第30-32页 |
| 2.2.2 硅纳米线平板波导 | 第32-34页 |
| 2.2.3 硅纳米线条形波导 | 第34-37页 |
| 2.2.4 模场限制 | 第37-39页 |
| 2.2.5 模场耦合 | 第39-40页 |
| 2.2.6 光传输损耗 | 第40-43页 |
| 2.2.7 弯曲损耗 | 第43页 |
| 2.2.8 尺寸敏感性 | 第43-46页 |
| 2.2.9 偏振相关性 | 第46页 |
| 2.2.10 温度相关性 | 第46-47页 |
| 2.3 硅纳米线波导的测试方法 | 第47-49页 |
| 2.3.1 端面耦合 | 第48页 |
| 2.3.2 垂直耦合 | 第48-49页 |
| 2.4 小结 | 第49-50页 |
| 3 硅纳米线光波导的制作工艺 | 第50-59页 |
| 3.1 主要使用设备介绍 | 第50-53页 |
| 3.1.1 电子束光刻设备 | 第50-51页 |
| 3.1.2 干法刻蚀设备 | 第51-52页 |
| 3.1.3 薄膜沉积设备 | 第52-53页 |
| 3.2 纳米线光波导的工艺流程 | 第53-56页 |
| 3.3 制作的纳米线波导及结构 | 第56页 |
| 3.4 小结 | 第56-59页 |
| 4 阵列波导光栅的基本理论、设计与仿真 | 第59-87页 |
| 4.1 光学相移阵列 | 第59-66页 |
| 4.1.1 衍射理论 | 第59-60页 |
| 4.1.2 干涉理论 | 第60-63页 |
| 4.1.3 相移阵列的远场衍射 | 第63-66页 |
| 4.2 阵列波导光栅的基本参数 | 第66-75页 |
| 4.2.1 基本设计参数 | 第67-71页 |
| 4.2.2 性能表征参数 | 第71-75页 |
| 4.3 阵列波导光栅的设计 | 第75-77页 |
| 4.3.1 路由器的设计 | 第75-77页 |
| 4.3.2 复用器/解复用器的设计 | 第77页 |
| 4.4 阵列波导光栅的版图设计 | 第77-79页 |
| 4.4.1 三段式波导结构 | 第77-78页 |
| 4.4.2 马鞍形结构 | 第78-79页 |
| 4.5 阵列波导光栅的仿真 | 第79-86页 |
| 4.5.1 波导模场 | 第80-81页 |
| 4.5.2 星型耦合器中的光传输模型 | 第81-84页 |
| 4.5.3 阵列波导中的光传输模型 | 第84-85页 |
| 4.5.4 仿真结果 | 第85-86页 |
| 4.6 小结 | 第86-87页 |
| 5 基于硅纳米线波导的偏振不敏感阵列波导光栅 | 第87-107页 |
| 5.1 国内外研究现状介绍 | 第87-92页 |
| 5.2 偏振不敏感的阵列波导光栅的原理及设计 | 第92-101页 |
| 5.2.1 原理分析 | 第92-95页 |
| 5.2.2 版图布局 | 第95-97页 |
| 5.2.3 设计实例与仿真 | 第97-101页 |
| 5.3 偏振不敏感的阵列波导光栅的实验验证 | 第101-106页 |
| 5.4 小结 | 第106-107页 |
| 6 基于硅纳米线AWG的偏振补偿的单纤三向复用器 | 第107-124页 |
| 6.1 国内外研究现状 | 第107-110页 |
| 6.2 triplexer在硅纳米线AWG上的设计与实现 | 第110-116页 |
| 6.2.1 越级衍射的基本原理及设计 | 第110-112页 |
| 6.2.2 芯片的制作与测试 | 第112-116页 |
| 6.3 偏振补偿的AWG单纤三向复用器 | 第116-122页 |
| 6.3.1 理论设计 | 第116-119页 |
| 6.3.2 芯片制作与测试 | 第119-122页 |
| 6.4 小结 | 第122-124页 |
| 7 改进型阵列波导光栅 | 第124-137页 |
| 7.1 马鞍形结构设计AWG的原理及实验验证 | 第124-131页 |
| 7.1.1 马鞍形结构设计AWG的发展历程 | 第124-126页 |
| 7.1.2 理论分析及设计 | 第126-130页 |
| 7.1.3 芯片制作与测试 | 第130-131页 |
| 7.2 反射式阵列波导光栅 | 第131-135页 |
| 7.2.1 反射结构的设计及版图布局 | 第132-135页 |
| 7.2.2 芯片制作与测试 | 第135页 |
| 7.3 小结 | 第135-137页 |
| 8 总结与展望 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-150页 |
| 作者简介 | 第150-151页 |