| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第22-40页 |
| 1.1 引言 | 第22-23页 |
| 1.2 硅基光子学的发展 | 第23页 |
| 1.3 硅基光子学功能器件的研究现状和发展趋势 | 第23-33页 |
| 1.3.1 硅基有源功能器件的研究现状和发展趋势 | 第24-28页 |
| 1.3.2 硅基无源功能器件的研究现状和发展趋势 | 第28-33页 |
| 1.4 本论文工作的主要内容和创新点 | 第33-35页 |
| 参考文献 | 第35-40页 |
| 2 硅基微纳光学的基本理论及数值仿真计算方法 | 第40-53页 |
| 2.1 引言 | 第40页 |
| 2.2 SOI波导模式 | 第40-43页 |
| 2.3 光子晶体理论 | 第43-45页 |
| 2.4 耦合模理论 | 第45-48页 |
| 2.5 SOI光波导数值仿真计算方法 | 第48-51页 |
| 2.5.1 光束传输法BPM | 第48-49页 |
| 2.5.2 时域有限差分法FDTD | 第49-50页 |
| 2.5.3 平面波展开法PWE | 第50-51页 |
| 2.6 小结 | 第51-52页 |
| 参考文献 | 第52-53页 |
| 3 信道的容量扩展——适用于片上光互连的复用器 | 第53-82页 |
| 3.1 引言 | 第53-57页 |
| 3.2 基于反向双渐变定向耦合器的模式复用/解复用器 | 第57-66页 |
| 3.2.1 硅基反向双渐变定向耦合器型模式复用器设计 | 第57-61页 |
| 3.2.2 模式复用器件的制作及性能表征 | 第61-66页 |
| 3.3 基于非对称Y分支器的模式选择开关 | 第66-70页 |
| 3.3.1 非对称Y分支器的工作原理 | 第66页 |
| 3.3.2 基于非对称Y分支器的模式选择开关 | 第66-70页 |
| 3.3.3 基于非对称Y分支器的模式选择开关制作与性能表征 | 第70页 |
| 3.4 基于非对称Y分支器的4级可切换模式成组分离/合束器 | 第70-78页 |
| 3.4.1 器件设计原理 | 第70-72页 |
| 3.4.2 基于非对称Y分支器的4阶可切换模式成组分离/合束器 | 第72-78页 |
| 3.5 小结 | 第78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 4 信号的实时延时——硅基片上集成型延时线 | 第82-115页 |
| 4.1 引言 | 第82-85页 |
| 4.2 相控阵天线原理及真延时线对相控阵天线性能的提升原理 | 第85-88页 |
| 4.2.1 相控阵天线原理 | 第85-87页 |
| 4.2.2 真延时对相控阵天线性能的提升 | 第87-88页 |
| 4.3 高色散系数延时线设计 | 第88-99页 |
| 4.3.1 基于Bragg反向散射的1D波导光栅设计与实现 | 第88-91页 |
| 4.3.2 阶跃型喇叭口耦合器的设计 | 第91-93页 |
| 4.3.3 基于一维波导光栅延时线的制作与性能测试 | 第93-99页 |
| 4.4 高色散系数延时线设计及进一步优化 | 第99-111页 |
| 4.4.1 基于上下对称覆盖层的延时线设计 | 第99-102页 |
| 4.4.2 新型阶跃型喇叭口过渡耦合器 | 第102-104页 |
| 4.4.3 基于一维波导光栅延时线的相控阵天线系统 | 第104-106页 |
| 4.4.4 工艺制作及性能表征 | 第106-111页 |
| 4.5 小结 | 第111页 |
| 参考文献 | 第111-115页 |
| 5 波长的精密检测——片上集成型高性能波长检测器 | 第115-151页 |
| 5.1 引言 | 第115-116页 |
| 5.2 片上集成型波长检测器 | 第116-117页 |
| 5.2.1 基于边缘滤波技术的波长检测器工作原理 | 第116页 |
| 5.2.2 基于边缘滤波技术的波长检测器研究现状 | 第116-117页 |
| 5.3 基于斜率和中心波长可调Fano谐振器的超高精度波长检测器 | 第117-131页 |
| 5.3.1 非对称内嵌环Fano谐振器的设计、制作与性能表征 | 第117-124页 |
| 5.3.2 基于非对称内嵌环Fano谐振器设计的超高精度波长检测器 | 第124-126页 |
| 5.3.3 超高分辨率波长检测器件芯片的制作 | 第126-127页 |
| 5.3.4 波长检测器芯片的性能测试与分析 | 第127-131页 |
| 5.4 基于MZI和微环谐振器实现的大范围、高精度波长检测器 | 第131-146页 |
| 5.4.1 两级波长检测器系统结构与工作原理 | 第131-133页 |
| 5.4.2 MZI和微环谐振器的基本结构和工作原理 | 第133-139页 |
| 5.4.3 基于MZI和微环谐振器的两级波长检测器结构参数的确定 | 第139-140页 |
| 5.4.4 两级波长检测器件的制作与性能表征 | 第140-146页 |
| 5.5 小结 | 第146页 |
| 参考文献 | 第146-151页 |
| 6 总结与展望 | 第151-155页 |
| 6.1 硅基片上集成型基础功能器件总结 | 第151-152页 |
| 6.2 工作中的不足与展望 | 第152-153页 |
| 参考文献 | 第153-155页 |
| 致谢和后记 | 第155-157页 |
| 作者简历及攻读博士学位期间的研究成果 | 第157-158页 |
