学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于可调谐微吸收环的新型高速聚合物电光调制器的研究

作　者: 杨斌
导　师: 裴丽
学　校: 北京交通大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 微型环调制器模式耦合理论金属-半导体势垒场效应晶体管高电子迁移率晶体管异质结双极晶体管驱动电路
分类号: TN761
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 55次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文的工作是在国家教育部新世纪优秀人才支持计划“基于可调谐微吸收环的低损耗、低驱动电压、偏振不敏感的新型高速聚合物电光调制器研究”，(项目编号：NCET-05-0091)的支持下进行的。本文围绕微型环调制器的相关理论和驱动电路作为主要研究内容，获得以下研究结果：首先，根据模式耦合理论对各类的波导间的模式耦合进行了理论分析，推导出相应的振幅耦合比、传输矩阵以及传输功率的相关表达式。其次，比较了用于高速驱动电路的三种器件MESFET(金属一半导体势垒场效应晶体管)、HEMT(高电子迁移率晶体管)和HBT(异质结双极晶体管)。给出基于HBT的驱动电路以及改进型的HBT电路的相应形式。结合相应的实验条件可以直接在微型环调制器上进行电路加载实验。第三，分析了用HBT设计驱动电路的优势：电流驱动能力强，放大的级数减少，电路芯片面积小；HBT的开启电压基本是一个自然常数，均匀性好，这对数字电路的设计是极为有利的，尤其在这类调制器驱动电路中，由于频繁使用电平移位电路，结开启电压的均匀性显得尤为重要；HBT频率特性主要由外延层结构决定，对光刻水平要求低；HBT的开启电压由外延层决定，与工艺无关，偏差仅几个毫伏；对驱动电路来说，均匀的开启电压可以获得匹配良好的发射极耦合逻辑，减小输出失真；HBT具有更低的输出电导，HBT具有更高的跨导；HBT的功率密度高，线性度好；HBT的电流增益高、电流驱动能力强；HBT的噪声比MESFET和HEMT低。最后，给出了HBT存在的主要问题：工艺比较复杂，可靠性上尚不是很高。另外，由于HBT在模型方面也还不太成熟，建立一个合适的模型，并为它提取参数也是一件很复杂的事情。本文的研究结果，对于高速电光调制器的研究具有一定的理论参考价值。

全文目录

中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
序  8-11
1 引言  11-19
  1.1 光通信网络与光子器件  11-16
    1.1.1 光网络技术的发展  11-12
    1.1.2 WDM系统研究进展  12-15
    1.1.3 光网络关键器件的发展  15-16
  1.2 研究高速电光调制器的意义  16-17
  1.3 微型环谐振器的发展现状  17-19
2 波导的耦合模理论以及弯曲耦合  19-34
  2.1 耦合模方程  19-22
  2.2 波导的弯曲耦合  22-31
    2.2.1 耦合模方程及传输矩阵  22-25
    2.2.2 振幅耦合方程  25-27
    2.2.3 振幅耦合比  27-31
  2.3 结果与讨论  31-34
    2.3.1 传输矩阵分析  31-32
    2.3.2 垂直耦合的影响因素  32-33
    2.3.3 小结  33-34
3 微环谐振器的结构与特性  34-42
  3.1 基本结构与基本功能  34-35
  3.2 光强传递函数  35-38
  3.3 重要参量  38-42
4 微型环光调制器驱动电路的研究  42-57
  4.1 MESFET器件结构和特性  42-46
  4.2 HEMT器件结构和特性  46-49
  4.3 HBT器件分析  49-53
    4.3.1 HBT器件结构和特性  49-52
    4.3.2 HBT主要种类  52-53
  4.4 基于HBT的光调制器的驱动电路及其特点  53-57
    4.4.1 HBT的光调制器的驱动电路  53-54
    4.4.2 一种改良的HBT光调制器驱动电路  54-55
    4.4.3 HBT光调制器驱动电路的结构  55-57
5 结论  57-58
参考文献  58-61
作者简历  61-63
学位论文数据集  63

基于可调谐微吸收环的新型高速聚合物电光调制器的研究

内容摘要

全文目录

相似论文