矽波導上之Kerr非線性光學研究

Translated title of the thesis: Optical Kerr Nonlinearity in Silicon Waveguides
  • 孫 培仁

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

光波導調變器一直是發展積體光學最重要的元件之一，在本論文中以SOI基板製作之多模干涉器(MMI)與 Mach–Zehnder干涉器(MZI)此兩種架構來探討矽之非線性特性，實驗中所使用的激發光源分別有532nm之Q Switch雷射及980nm的CW雷射，實驗最終所量測之MZI結構搭配螢光粉調之變深度最大分別可達95%及-11 475dB，而以綠光雷射激發之MZI之最佳調變深度與消光比分別為37 49% 與-2 04dB，MMI調變深度與消光比最大分別可達51 5%及-3 145dB。 在所有矽光學調變器的調變機制中，因材料本身的因素，電光效應顯得很微弱，需要加入很大的電場才能使矽折射率改變；而熱光效應雖然對折射率變化有較大的影響力，但其缺點為響應速度較慢，本篇論文即以透過外加雷射光源使矽材料產生光子吸收的方式產生自由載子，並藉此改變折射率乃至相位改變，影響元件的輸出，使得輸出有調變的效果，在MZI上我們成?的使其達到調變的效果，而在MMI上或?是因為雷射聚焦所伴隨的熱效應或其他因素的影響，使其輸出並沒有出現預期中的切換效果，之後若改用較薄的SOI應能有所改善。
Date of Award2015 Sept 3
Original languageChinese
SupervisorWen-Kuei Chuang (Supervisor)

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