《SOI光波導器件》是2010年8月電子工業出版社出版的圖書，作者是陳媛媛。
基本介紹
- 中文名：SOI光波導器件
- 作者：陳媛媛
- ISBN：9787121117602
- 頁數：152頁
- 定價：28元
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2010年8月
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
絕緣襯底上的薄膜矽材料（Silicon-on-insulator，SOI）是一種新型的矽材料，近年來在半導體光電子學領域的套用日益廣泛。SOI光波導器件的研究成為目前矽光子學研究的一個熱點問題。本書系統地介紹了SOI材料的無源導波光學器件，特別是光開關器件的理論原理以及器件製作方面的最新研究成果。
本書敘述深入淺出，理論聯繫實際。書中大部分內容反映了近幾年來SOI無源光波導器件的最新進展。本書主要供從事半導體集成光學和導波光學器件研究及研製的工作人員，以及其他相關領域的科研人員、工程技術人員閱讀，也可作為理工科大學有關專業的研究生的教學參考書。
圖書目錄
第1章 SOI光波導材料 1
1.1 引言 1
1.2 矽基光波導材料 2
1.2.1 幾種光波導器件的材料的比較 2
1.2.2 矽光子學的發展 3
1.2.3 幾種矽基光波導材料的比較[2] 4
1.3 SOI材料製作技術、性能比較及損耗特性 8
1.4 波導製造的基本工藝 11
1.5 SOI光波導的數值模擬 14
1.5.1 束傳播方法（BPM） 15
1.5.2 有效折射率法 18
參考文獻 20
第2章 SOI波導結構及特性 21
2.1 SOI脊型波導的結構 21
2.1.1 矩形截面SOI脊型波導單模條件 22
2.1.2 SOI矩形截面的脊形波導的製作過程 24
2.1.3 梯形截面SOI脊型波導單模條件 25
2.1.4 SOI 梯形截面的脊形波導的製作過程 26
2.2 SOI波導的損耗[5] 27
2.2.1 SOI波導的傳輸損耗 28
2.2.2 光波導端面處的耦合損耗 29
2.3 熱氧化方法減小波導散射損耗[6] 30
2.3.1 熱氧化的原理 30
2.3.2 物理模型和Suprem工藝模擬 30
2.3.3 實驗和模擬結果的比較討論 31
2.3.4 分次氧化方法的討論 34
2.4 SOI波導與光纖的耦合 35
參考文獻 39
第3章 SOI彎曲波導的研究 41
3.1 彎曲波導損耗機理的分析 41
3.1.1 等效折射率法的近似 41
3.1.2 平面彎曲波導的損耗機理 42
3.2 影響損耗的因素[1] 44
3.2.1 損耗係數公式 44
3.2.2 寬度、脊高比、半徑和彎曲損耗的關係 45
3.3 最佳單模彎曲波導結構參數的確定[2] 46
3.4 彎曲損耗的改善方法[3] 47
3.4.1 在波導連線處引入偏移量 48
3.4.2 彎曲波導形狀的改善 49
3.4.3 在波導外側刻槽 50
3.4.4 幾種改善方法的實驗結果比較 51
參考文獻 52
第4章 光耦合器 53
4.1 多模干涉耦合器的基本原理 53
4.2 多模干涉耦合器的特性 60
4.2.1 自映像質量 60
4.2.2 損耗和均勻性 60
4.3 緊縮型多模干涉耦合器的設計 61
4.3.1 拋物線錐形多模干涉耦合器[1,2] 62
4.3.2 強限制多模干涉耦合器[3] 63
4.3.3 緊縮型的1×2 3 dB多模干涉耦合器的設計 64
4.3.4 緊縮型的1×2 3 dB多模干涉耦合器的製作容差分析[4] 66
參考文獻 68
第5章 SOI光開關 69
5.1 濕法化學腐蝕原理 70
5.1.1 矽KOH各向異性腐蝕的微觀描述 70
5.2 2×2開關單元的設計[1] 72
5.2.1 單模波導的設計 72
5.2.2 MZI結構原理 74
5.2.3 多模干涉耦合器的設計 74
5.2.4 熱光調製機制 77
5.3 2×2開關單元的製作 78
5.4 2×2開關單元的測試數據分析 79
5.5 端面反射損耗的改善 85
5.5.1 端面反射損耗 85
5.5.2 端面反射率的最佳化[2] 88
5.6 光開關的封裝 89
5.6.1 波導與光纖陣列的耦合對準方法 89
5.6.2 封裝基板的製作[3] 91
5.6.3 引線鍵合 92
5.6.4 封裝盒的設計 93
5.6.5 測試結果 94
參考文獻 96
第6章 大規模SOI光開關陣列 97
6.1 矽的ICP乾法刻蝕技術 97
6.2 光開關陣列的拓撲結構 99
6.2.1 光開關陣列的分類 99
6.2.2 完全無阻塞型光開關陣列 99
6.2.3 重排無阻塞型光開關陣列 101
6.2.4 阻塞型光開關陣列 102
6.3 光開關陣列的設計 103
6.3.1 陣列結構 103
6.3.2 模斑變換器的引入 104
6.3.3 交叉波導的設計 106
6.4 光開關陣列的製作過程[3] 110
6.5 8×8重排無阻塞型光開關陣列的實驗測試結果 113
6.6 16×16阻塞型光開關陣列的實驗測試結果 118
參考文獻 124
第7章 SOI光波導器件的套用及其發展 125
7.1 矽基光子學與光互連技術 125
7.2 光網路中節點技術的發展 129
7.3 SOI光開關發展概述[3,4] 131
7.4 其他SOI無源光波導器件的研究進展[5] 139
參考文獻 142
