Si基片上掺Ge SiO2的火焰水解法制备

用火焰水解法在单晶Si片上沉积了掺Ge的SiO2(GeO2-SiO2)粉末,随后在高温炉中将此粉末烧结成玻璃.用光学显微镜观察了样品表面形貌,研究了不同的烧结工艺对样品形貌的影响.用X射线光电子能谱检测了样品的元素组成,并用棱镜耦合法测量了样品的折射率和厚度.结果表明,用适宜的工艺条件制备出的掺Ge的SiO2具有表面平整光滑,折射率和厚度可调等优点,适合用作Si基SiO2波导器件的芯层.     

低双折射系数的硅基二氧化硅波导制备与数值分析

采用非传统工艺制备了硅基二氧化硅光波导,制备的波导侧向存在一硅层.利用有限元法(FEM)从理论上分析了侧向硅层存在时的硅基二氧化硅光波导的应力分布,并采用全矢量隐含迭代法束传播法(ADI-BPM)对制备的光波导双折射系数进行计.结果表明,侧向硅层的存在可平衡硅基二氧化波导在水平方向与垂直方向的应力,减小这两个方向上的应力差,有助于减小硅基二氧化硅光波导的应力双折射.     

Li~+离子嵌入V_2O_5干凝胶薄膜的XPS研究

V2 O5薄膜是最具有实用价值的全固态“灵巧窗”器件中候选锂离子储存材料之一。本研究采用熔融淬冷法成功制备了V2 O5溶胶 ,利用提拉法在ITO玻璃片上制备了表面均匀和无裂纹的V2 O5干凝胶薄膜 ,并采用电化学方法将Li+ 离子嵌入到V2 O5干凝胶薄膜中。本文着重采用X射线光电子能谱 (XPS)分析了Li+ 离子嵌入V2 O5干凝胶薄膜前后的化学组成及钒、氧、锂离子的化学状态     

火焰水解法制备硅基二氧化硅材料的析晶研究

用火焰水解法在硅基片上制备了掺杂GeO2和B2O2的SiO2光波导材料.用X射线物相衍射法(XRD)分析了掺杂和烧结工艺对材料的析晶现象的影响.结果表明,当烧结时采取自然降温,GeO2-SiO2材料由于严重析晶而完全碎裂;而当烧结后期采取快速降温,析晶过程受到很大抑制,但仍有析晶.在此GeO2-SiO2材料中掺入适量的B2O3后,得到了完全非晶态的GeO2-B2O3-SiO2材料,但B2O3掺入量过多时,又会导致析晶.     

马赫-曾德干涉型波分复用器的容差分析

通过耦合模理论分析了马赫-曾德干涉(MZI)型波分复用器各结构参数工艺误差对器件串扰的影响,比较了各结构参数的工艺容差性。结果表明,如果串扰要求在-30 dB以下,则波导臂长差的容差性为1％,耦合长度的容差性为2％,波导宽度的容差性较好;容差达到0．6μm时,串扰仍然在-58dB;波导间距对工艺精度要求最高,要求误差小于0．03μm。     

SiO2/Si波导应力双折射数值分析

采用有限元法对SiO2/Si掩埋光波导制备工艺中的应力变化进行了系统的分析,在此基础上,应用有限差分束传播法(FDBPM)对应力光波导的双折射进行了计算.结果表明上包层的玻璃化过程是SiO2/Si波导形成水平方向和垂直方向应力差的主要原因,相应的应力双折射系数B在10-4量级.进一步的分析表明上包层B,P重掺杂可明显减小波导的双折射系数.     

SiON对Si基SiO2 AWG偏振补偿的数值分析

采用全矢量交替方向隐含迭代方法系统分析了高折射率SiON薄膜对Si基SiO2阵列波导光栅中波导应力双折射的影响.分析结果表明在芯区上或下表面沉积SiON薄膜可以明显减小Si基SiO2阵列波导光栅(AWG)中波导的应力双折射,但这两种补偿方法容易使模场偏移中心位置,不利于波导与光纤的耦合.理想的补偿方法是在芯区上下同时补偿,可减小模场偏移,并用该方法设计了偏振无关的16通道AWG.     

Optimization of 16×0.8 nm Si-based SiO_2 Arrayed Waveguide Grating

对设计的折射率差为0.75%的16×0.8nm硅基二氧化硅阵列波导光栅(AWG),围绕插损和串扰问题,采用广角有限差分束传播方法(FD BPM)进行了数值模拟和优化。通过优化在输入波导、阵列波导的喇叭口,得到了插损为1.5dB、串扰为-48dB的AWG,优化后的指标已达到商用要求。     

平面光波回路用均匀折射率厚SiO2膜制备技术研究

通过优化多孔硅氧化工艺制备了高质量的均匀折射率厚SiO2薄膜,该方法具有高效、低成本的显著优点.通过高倍光学显微观察与棱镜耦合仪分析得到多孔硅氧化形成的SiO2膜厚度达到13μm且厚度均匀;折射率为1.444 8;折射率不均匀度小于0.0‰.     

硅基集成光电子器件的新进展

综述了硅基微纳激光器、调制器、探测器及光传输控制器件的最新研究进展.重点阐述了表面等离子体、量子阱、光子晶体及纳米光栅等新型结构在提高器件综合性能和降低器件尺寸方面的重大作用.同时,还展示了用标准互补金属氧化物半导体(CMOS)技术,实现硅基光子器件和电子器件在同一基片上微纳集成的巨大前景.