| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第1章 绪论 | 第14-40页 |
| 1.1 光开关的作用及分类 | 第15-19页 |
| 1.1.1 光开关的作用 | 第15-16页 |
| 1.1.2 光开关的分类及特点 | 第16-19页 |
| 1.2 非谐振型光开关的研究进展 | 第19-29页 |
| 1.2.1 非谐振型电光开关 | 第19-23页 |
| 1.2.2 非谐振热光开关 | 第23-29页 |
| 1.3 微环谐振型光开关及阵列的研究进展 | 第29-37页 |
| 1.3.1 微环谐振光开关 | 第29-32页 |
| 1.3.2 微环谐振光开关阵列 | 第32-37页 |
| 1.4 本论文主要工作及创新点 | 第37-40页 |
| 1.4.1 本论文的主要工作 | 第37-38页 |
| 1.4.2 本论文的主要创新点 | 第38-40页 |
| 第2章 波导的模式分析理论与方法 | 第40-60页 |
| 2.1 高折射率硅衬底上的五层平板波导 | 第40-43页 |
| 2.2 金属包层型六层平板波导的模式分析 | 第43-50页 |
| 2.3 介质吸收型矩形波导的模式分析 | 第50-51页 |
| 2.4 矩形弯曲波导的模式理论 | 第51-53页 |
| 2.5 双矩形波导定向耦合器的耦合模理论 | 第53-54页 |
| 2.6 弯曲波导的耦合模理论 | 第54-56页 |
| 2.7 微环谐振理论 | 第56-59页 |
| 2.7.1 微环基本结构 | 第56页 |
| 2.7.2 微环谐振方程 | 第56-57页 |
| 2.7.3 平行信道单环谐振器的传递函数 | 第57-58页 |
| 2.7.4 竖直信道单环谐振器的传递函数 | 第58-59页 |
| 2.8 本章小结 | 第59-60页 |
| 第3章 侧向耦合N环辅助的聚合物MZI电光开关的设计与优化 | 第60-79页 |
| 3.1 器件的结构设计 | 第61-62页 |
| 3.2 器件的理论分析 | 第62-67页 |
| 3.2.1 输出光功率特性分析 | 第62-66页 |
| 3.2.2 开关特性分析 | 第66-67页 |
| 3.2.3 电学带宽特性分析 | 第67页 |
| 3.3 器件的参数优化 | 第67-72页 |
| 3.3.1 MRR波导的左右包层材料的折射率优化 | 第67-68页 |
| 3.3.2 波导芯参数优化 | 第68-69页 |
| 3.3.3 耦合间距优化 | 第69-70页 |
| 3.3.4 微环谐振器弯曲半径的优化 | 第70-71页 |
| 3.3.5 弧形过渡波导的弯曲半径优化 | 第71-72页 |
| 3.4 器件的性能模拟 | 第72-76页 |
| 3.4.1 开关电压 | 第72-74页 |
| 3.4.2 插入损耗和串扰 | 第74页 |
| 3.4.3 输出光谱 | 第74-75页 |
| 3.4.4 开关响应及带宽 | 第75-76页 |
| 3.5 对比讨论 | 第76-78页 |
| 3.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 第4章 串联耦合2N+1环辅助的聚合物MZI电光开关的设计与优化 | 第79-98页 |
| 4.1 器件的结构设计 | 第79-81页 |
| 4.2 器件的理论分析 | 第81-87页 |
| 4.2.1 2N+1阶串联耦合微环谐振器 | 第81-83页 |
| 4.2.2 MZI两臂的传递函数 | 第83-84页 |
| 4.2.3 输出光功率 | 第84-86页 |
| 4.2.4 插入损耗和串扰 | 第86-87页 |
| 4.3 器件的参数优化 | 第87-91页 |
| 4.3.1 波导参数优化 | 第87页 |
| 4.3.2 三个耦合间距优化 | 第87-89页 |
| 4.3.3 弯曲半径的优化 | 第89-90页 |
| 4.3.4 延伸波导长度的优化 | 第90-91页 |
| 4.4 器件的特性分析 | 第91-95页 |
| 4.4.1 开关电压 | 第91-92页 |
| 4.4.2 插入损耗和串扰 | 第92-93页 |
| 4.4.3 输出光谱 | 第93-94页 |
| 4.4.4 开关带宽及功耗评估 | 第94-95页 |
| 4.5 对比讨论 | 第95-97页 |
| 4.5.1 与传统MZI电光开关的性能对比 | 第95-96页 |
| 4.5.2 与报道的3种电光开关的性能对比 | 第96-97页 |
| 4.6 本章小结 | 第97-98页 |
| 第5章 N级级联4×4微环谐振光开关阵列的设计与模拟 | 第98-118页 |
| 5.1 2×2微环谐振光开关单元 | 第99-104页 |
| 5.1.1 交叉耦合双环谐振器(CCT-MRR) | 第99-100页 |
| 5.1.2 交叉耦合单环谐振器(CCO-MRR) | 第100-101页 |
| 5.1.3 平行耦合单环谐振器(PCO-MRR) | 第101-102页 |
| 5.1.4 材料平台和波导优化 | 第102-104页 |
| 5.1.5 器件制备工艺的考虑 | 第104页 |
| 5.2 波长选择性4×4无源光开关阵列的设计 | 第104-110页 |
| 5.2.1 阵列结构 | 第104-105页 |
| 5.2.2 工作波长与弯曲半径 | 第105-106页 |
| 5.2.3 开关单元的传输特性 | 第106-108页 |
| 5.2.4 开关功能 | 第108页 |
| 5.2.5 相位失配 | 第108-110页 |
| 5.3 波长选择性4×4无源光开关阵列的性能模拟 | 第110-116页 |
| 5.3.1 输出光谱 | 第110-111页 |
| 5.3.2 插入损耗 | 第111-113页 |
| 5.3.3 串扰 | 第113-114页 |
| 5.3.4 级联复杂度 | 第114-116页 |
| 5.4 对比讨论 | 第116-117页 |
| 5.5 本章小结 | 第117-118页 |
| 第6章 总结与展望 | 第118-121页 |
| 6.1 主要研究内容与结论 | 第118-120页 |
| 6.2 论文创新点 | 第120页 |
| 6.3 下一步工作展望 | 第120-121页 |
| 参考文献 | 第121-131页 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 | 第131-133页 |
| 致谢 | 第133页 |
