聚合物光开关器件物理2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

聚合物光开关器件物理PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

绪言1

第1章 光开关技术2

1.1 光开关技术应用2

1.2 光开关技术基础7

1.3 光开关技术分类9

1.4 基于无机电光晶体材料的光开关技术14

1.4.1 电光晶体光开关15

1.4.2 电光晶体光开关阵列16

1.4.3 制备工艺17

1.4.4 关键技术18

1.4.5 基本开关单元的性能指标18

1.4.6 光开关阵列的设计关键19

1.5 基于化合物半导体材料的光开关技术20

1.6 基于光折变效应的光开关技术24

1.7 光开关设计理论与模拟方法25

1.8 基于极化聚合物材料的波导电光开关技术26

1.8.1 极化聚合物电光材料26

1.8.2 极化聚合物电光材料的研究进展29

1.8.3 极化聚合物波导电光开关30

1.9 热控光机制下的光开关技术35

1.9.1 SOI热光开关35

1.9.2 聚合物热光开关37

1.10 光开关的发展趋势40

第2章 光开关的波导结构及模式分析42

2.1 光波导材料的损耗表征42

2.1.1 非金属介质材料的损耗表征42

2.1.2 金属介质的复介电常数和光频特性43

2.2 光开关的波导结构及参数45

2.2.1 波导结构45

2.2.2 传输模式46

2.2.3 分析方法46

2.3 高折射率衬底上的非对称五层平板波导48

2.3.1 TM模式的特征方程48

2.3.2 衬底的泄露损耗51

2.4 介质吸收型脊形波导53

2.4.1 零级近似求实传播常数54

2.4.2 一级近似求振幅衰减系数54

2.5 单金属包层型非对称六层平板波导55

2.5.1 零级近似求解TM模传播常数56

2.5.2 一级近似求解TM模振幅衰减系数59

2.5.3 TE模式的特性分析62

2.6 双金属包层型非对称七层平板波导63

2.6.1 零级近似求解TM模传播常数64

2.6.2 一级近似求解TM模振幅衰减系数67

2.6.3 TE模式的特性分析70

2.7 金属包层型脊形波导71

2.7.1 单金属包层型脊形波导的Ey mn模式分析71

2.7.2 单金属包层型脊形波导的Ex mn模式分析72

2.7.3 双金属包层型脊形波导的Ey mn及Ex mn模式分析73

2.8 脊形波导的等效分析73

2.8.1 脊形波导的等效折射率分析法73

2.8.2 脊形波导的近似等效光波电场分布74

2.9 脊形波导的耦合、偏折与弯曲75

2.9.1 脊形波导的耦合75

2.9.2 脊形波导的偏折77

2.9.3 脊形波导的弯曲78

2.10 多模干涉波导79

2.11 二维狭缝波导81

2.11.1 TE模82

2.11.2 TM模85

2.11.3 计算示例87

2.12 三维狭缝波导89

2.12.1 模式分析理论89

2.12.2 计算示例92

2.13 本章小结93

第3章 行波电极结构及其分析理论94

3.1 极化聚合物薄膜及电光调制特性94

3.1.1 聚合物薄膜的极化95

3.1.2 电光调制理论96

3.1.3 极化聚合物的电光特性98

3.2 非均匀电场作用下的电光重叠积分因子100

3.3 行波电极结构与特性参数102

3.3.1 行波电极结构102

3.3.2 行波电极的特性参数104

3.4 电极静态场的解析分析法——保角变换法105

3.4.1 保角变换原理106

3.4.2 电量平衡原理107

3.4.3 电场分布108

3.5 共面波导电极的保角变换分析109

3.5.1 施瓦兹变换109

3.5.2 共面波导电极的施瓦兹变换111

3.5.3 电场分布112

3.6 共面波导电极的镜像分析法113

3.7 电极静态场的数值分析法——点匹配法116

3.7.1 一般求解模型116

3.7.2 边界条件118

3.7.3 电场分布119

3.8 电极静态场的数值分析法——扩展点匹配法120

3.8.1 单电极120

3.8.2 推挽异性对称双电极121

3.8.3 推挽同性对称双电极123

3.9 屏蔽电极静态场的数值分析123

3.10 行波电极的等效模型与阻抗匹配125

3.10.1 低开关频率的阻抗匹配125

3.10.2 高开关频率的阻抗匹配126

3.10.3 不同电极结构下的特征阻抗要求126

3.11 行波电极的动态分析128

3.12 本章小结130

第4章 传统结构极化聚合物电光开关132

4.1 共面波导电极定向耦合电光开关132

4.1.1 器件结构133

4.1.2 理论分析134

4.1.3 参数优化136

4.1.4 性能模拟140

4.1.5 小结142

4.2 推挽微带行波电极定向耦合电光开关143

4.2.1 器件结构143

4.2.2 理论分析144

4.2.3 参数优化144

4.2.4 性能模拟148

4.2.5 小结150

4.3 推挽电极MZI电光开关151

4.3.1 器件结构151

4.3.2 理论分析152

4.3.3 参数优化153

4.3.4 性能模拟155

4.3.5 小结157

4.4 两节交替反相电极定向耦合电光开关158

4.4.1 器件结构158

4.4.2 理论分析159

4.4.3 参数优化162

4.4.4 性能模拟164

4.4.5 方法验证166

4.4.6 小结166

4.5 三节 交替反相电极定向耦合电光开关167

4.5.1 器件结构167

4.5.2 理论分析168

4.5.3 参数优化171

4.5.4 性能模拟173

4.5.5 方法验证176

4.5.6 小结176

4.6 单节电极Y型耦合器电光开关177

4.6.1 器件结构178

4.6.2 理论分析178

4.6.3 参数优化181

4.6.4 性能模拟181

4.6.5 方法验证182

4.6.6 小结183

4.7 两节反相电极Y型耦合器电光开关183

4.7.1 器件结构184

4.7.2 理论分析184

4.7.3 参数优化189

4.7.4 性能模拟190

4.7.5 方法验证191

4.7.6 小结192

4.8 本章小结193

第5章 聚合物宽光谱电光开关194

5.1 MZI电光开关的一般光谱拓展原理195

5.2 基于一阶相位发生器的宽光谱非对称MZI电光开关196

5.2.1 器件结构197

5.2.2 理论分析198

5.2.3 参数优化200

5.2.4 性能模拟202

5.2.5 方法验证203

5.2.6 小结204

5.3 基于一阶相位发生器的宽光谱对称MZI电光开关204

5.3.1 器件结构205

5.3.2 理论分析206

5.3.3 设计与优化208

5.3.4 光谱特性及对比分析211

5.3.5 小结213

5.4 基于N阶相位发生器的宽光谱对称MZI电光开关213

5.4.1 器件结构和理论分析213

5.4.2 参数优化217

5.4.3 光谱特性模拟219

5.4.4 对比分析224

5.4.5 小结225

5.5 基于一阶相位发生器和双对称MZI的宽光谱电光开关225

5.5.1 结构和分析225

5.5.2 优化设计231

5.5.3 光谱特性236

5.5.4 小结240

5.6 基于一阶相位发生器和双非对称MZI的宽光谱电光开关240

5.6.1 材料和波导的波长色散特性241

5.6.2 器件结构和理论分析242

5.6.3 设计和优化247

5.6.4 光谱特性和对比250

5.6.5 小结253

5.7 本章小结253

第6章 周期化波长选择性光开关255

6.1 AMZI的光谱周期化理论256

6.2 周期化弧形MZI波长选择性光开关257

6.2.1 材料及其波长色散特性258

6.2.2 器件结构及分析259

6.2.3 器件优化设计和性能模拟263

6.2.4 比较和讨论267

6.2.5 小结270

6.3 周期化AMZI波长选择性电光开关270

6.3.1 结构设计和理论分析271

6.3.2 结构参数优化275

6.3.3 滤波和开关性能279

6.3.4 小结282

6.4 本章小结283

第7章 行波电极高速电光开关及其时频域分析285

7.1 微带行波电极高速定向耦合电光开关286

7.1.1 结构与优化286

7.1.2 理论分析287

7.1.3 结果与讨论294

7.1.4 误差分析297

7.1.5 小结297

7.2 行波电极高速MMI-MZI电光开关298

7.2.1 结构与优化298

7.2.2 时频响应特性303

7.2.3 方法验证308

7.2.4 小结309

7.3 屏蔽行波电极高速定向耦合电光开关309

7.3.1 结构与优化309

7.3.2 趋肤效应分析315

7.3.3 方法验证321

7.3.4 小结323

7.4 屏蔽行波电极高速Y型耦合器电光开关323

7.4.1 结构和优化323

7.4.2 趋肤效应分析328

7.4.3 方法验证332

7.4.4 小结333

7.5 级联反相CPWG行波电极电光开关333

7.5.1 器件结构和波导设计334

7.5.2 电极分析和优化336

7.5.3 傅里叶分析340

7.5.4 结果与讨论345

7.5.5 对比分析348

7.5.6 小结351

7.6 本章小结352

第8章 聚合物热光开关353

8.1 波导材料的热光效应及模式有效折射率变化354

8.1.1 热光效应354

8.1.2 模式有效折射率变化355

8.2 聚合物／二氧化硅矩形波导热光开关357

8.2.1 器件结构及优化357

8.2.2 器件制备与表征359

8.2.3 器件性能测试361

8.2.4 小结363

8.3 聚合物／二氧化硅脊形波导热光开关364

8.3.1 器件结构及光谱分析364

8.3.2 器件制备与表征369

8.3.3 器件性能测试369

8.3.4 小结372

8.4 热光开关的噪声容限特性372

8.5 本章小结376

参考文献377