基于SOI的功率可調(diào)波分復(fù)用解復(fù)用器的研究的中期報(bào)告

基于SOI的功率可調(diào)波分復(fù)用解復(fù)用器的研究的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究背景隨著通信系統(tǒng)和無線技術(shù)的發(fā)展，需求越來越大的信道數(shù)量和傳輸速度迫使無線電頻譜資源的有效利用和提高頻譜利用率。波分復(fù)用（WDM）技術(shù)是解決這些問題的重要手段之一，其可以將多個(gè)信號傳輸?shù)揭粋€(gè)光纖上，擴(kuò)大了光纖的傳輸容量。同時(shí)，為了將光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步擴(kuò)展到邊緣地區(qū)，需要開發(fā)出低功耗、小體積、高集成度的解復(fù)用器件。在研究中，我們選擇了基于SOI的功率可調(diào)WDM解復(fù)用器，該解復(fù)用器中的反射鏡和耦合器采用了SOI技術(shù)，具有小尺寸、低損耗和高精度的特點(diǎn)，可以在光纖網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)高效率和穩(wěn)定性的光信號轉(zhuǎn)換和功率調(diào)節(jié)。該研究的目標(biāo)是設(shè)計(jì)和制作一種基于SOI的功率可調(diào)WDM解復(fù)用器，實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定和功率可調(diào)的光信號處理和數(shù)傳服務(wù)。二、研究內(nèi)容1.設(shè)計(jì)基于SOI的功率可調(diào)WDM解復(fù)用器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)：根據(jù)WDM解復(fù)用器的原理和要求，設(shè)計(jì)SOI解復(fù)用器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，包括輸入和輸出接口、反射鏡、耦合器、波導(dǎo)和光柵。2.驗(yàn)證解復(fù)用器結(jié)構(gòu)和參數(shù)的模擬和仿真分析：利用Lumerical公司的軟件進(jìn)行光學(xué)仿真和參數(shù)分析，驗(yàn)證解復(fù)用器結(jié)構(gòu)和參數(shù)的優(yōu)化方案，包括反射鏡和耦合器的反射率和傳輸效率、波導(dǎo)和光柵的光學(xué)特性和制造容差等。3.制備SOI樣品和掩膜圖形：在SOI樣品上制備耦合器和反射鏡的圖形，利用電子束曝光制備掩膜圖形，并進(jìn)行干蝕。4.制備WDM解復(fù)用器：將耦合器和反射鏡組裝到WDM解復(fù)用器中，利用電子束曝光和干蝕制備波導(dǎo)和光柵，進(jìn)行最終制作和測試。三、研究進(jìn)展1.設(shè)計(jì)基于SOI的功率可調(diào)WDM解復(fù)用器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)：設(shè)計(jì)了基于SOI的三通反射鏡和非等長干涉耦合器的圖形和參數(shù)，其中反射鏡的長度為500um，寬度為3um，反射率為90%，其輸出端的耦合器長度為600um，干涉耦合間距為200um，干涉長度為670um，不等長，附加耦合區(qū)為100um，反射率為50%。2.驗(yàn)證解復(fù)用器結(jié)構(gòu)和參數(shù)的模擬和仿真分析：利用Lumerical公司的模擬軟件對基于SOI的功率可調(diào)WDM解復(fù)用器進(jìn)行了仿真分析，分析了反射鏡和耦合器的反射率和傳輸效率，波導(dǎo)和光柵的光學(xué)特性和制造容差，并對優(yōu)化方案進(jìn)行了模擬和分析。3.制備SOI樣品和掩膜圖形：在SOI樣品上制備了耦合器和反射鏡的圖形，利用電子束曝光制備掩膜圖形，并進(jìn)行了干蝕，完成了初步的樣品制備。4.制備WDM解復(fù)用器：制備了反射鏡和干涉耦合器，并組裝到WDM解復(fù)用器中，使用電子束曝光和干蝕技術(shù)從SOI中制備出了波導(dǎo)和光柵結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了最終制作和測試，初步驗(yàn)證了基于SOI的功率可調(diào)WDM解復(fù)用器的性能。四、下一步研究計(jì)劃1.對WDM解復(fù)用器進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)測試，包括波導(dǎo)的傳播損耗、環(huán)增益和噪聲等特性，以及測試其在不同波長信號傳輸時(shí)的性能表現(xiàn)。2.優(yōu)化反射鏡和耦合器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，使用新的SOI加工技術(shù)提高制備精度和性能表現(xiàn)。3.觀察并研究WDM解復(fù)用器中存在的損耗和干擾現(xiàn)象，分析其成因和解決方