芯片內(nèi)光波導(dǎo)環(huán)形諧振腔諧振特性研究.pdf

1、根據(jù)摩爾定律的預(yù)測(cè)，到2015年微處理器可以容納近50億個(gè)晶體管。并且隨著網(wǎng)絡(luò)通信的快速發(fā)展，基于系統(tǒng)電線的傳統(tǒng)互連方式已經(jīng)很難趕上這種腳步，距離、速度以及功耗等因素都是電線在連接芯片和電路板時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)。因此利用光互連來(lái)代替電互連是一種必然的趨勢(shì)，并且光互連要基于低成本的技術(shù)條件下。
　　在這些背景下，基于絕緣體上硅（SOI）材料的環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。這種硅基結(jié)構(gòu)與CMOS工藝具有很好的兼容性，能

2、夠?qū)⒐庾悠骷稍谛酒?，從而使得其在光電集成、光互連等領(lǐng)域具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)并且具有重要的應(yīng)用前景。
　　本文是在當(dāng)前國(guó)際最新成果的引領(lǐng)下，以軍事及民用的需求為目的，對(duì)高品質(zhì)因數(shù)的光波導(dǎo)環(huán)形諧振腔開展研究，主要做了以下工作：
　?。?）首先介紹了光波導(dǎo)環(huán)形諧振腔耦合結(jié)構(gòu)的基本理論；
　?。?）利用光學(xué)數(shù)值仿真軟件（BPM、FDTD）對(duì)環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)及光柵垂直耦合系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬分析，并根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)總體版圖進(jìn)行優(yōu)化設(shè)

3、計(jì)；
　?。?）根據(jù)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)版圖，利用外協(xié)單位的微加工線（電子束、感應(yīng)耦合等離子體刻蝕等）實(shí)現(xiàn)了上述環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)芯片的制備；
　　（4）對(duì)芯片形貌及表面粗糙度進(jìn)行測(cè)試，對(duì)比是否符合所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。并且根據(jù)兩種耦合方案，分別搭建不同的測(cè)試系統(tǒng)對(duì)環(huán)形諧振腔的諧振特性進(jìn)行測(cè)試，取得了較好的測(cè)試結(jié)果（環(huán)形諧振腔的品質(zhì)因數(shù)為104，并觀察到了雙穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象）。為下一步繼續(xù)研究基于光波導(dǎo)環(huán)形諧振腔器件奠定良好的基礎(chǔ)；
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