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研究生:張千祥
論文名稱:光波導分光元件結構之設計與模擬
論文名稱(外文):Design and simulation of optical waveguide splitters:eng
指導教授:武東星韓斌韓斌引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:高密度分波多工波導式分光器火焰水解沈積系統
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光通訊發展至今,運用高密度分波多工技術來倍增頻寬已成為主流,光通訊元件的需求量也將遽增,其中扮演將光纖的訊號分光與耦合的波導式的分光元件,在未來勢必扮演更重要的角色。
本論文探討分光元件中波導式分光器的設計,由於光訊號在波導中的傳輸過程中,包含了波導模態,模態的耦合,損失以及增益等。其他如幾何形狀、波長、初始光場分佈、材料的特性等,牽扯到複雜的運算,為了節省計算的時間,可利用BPM_CAD軟體進行模擬光波導之光路結構。設計上,主要是探討波導的結構對元件的影響,在考慮製程的難易度上,於分光光路間存在一空隙,以避免因製程的不穩定性而造成光路的誤差,而導致分光的不均勻度,此外為了降低元件的損耗,使用S-bend波導作為分光之光路結構,所考慮的是其曲率半徑變化較為緩慢,相對的也降低了因彎曲所造成的輻射損耗。目前已完成1×4、1×8分光器的設計,在其光場在輸出端之插入損失分別為低於6.5dB、11dB;且均勻度分別低於0.5dB、1dB。進一步設計1×16 分光器,損耗卻高達17db,比理論值大上許多,故這方面仍有待加強。
另外,在製程上是以火焰水解沈積系統沈積光波導膜,目前實驗已完成火焰水解沈積矽石波導層,於4吋之矽晶片上已可製作厚度均勻度3%,折射率均勻度0.1%之石英玻璃膜。相信再配合後續製程,即可達成元件製作之目標,以期能與模擬的結果相互對照。
第一章 緒論..........................................1
第二章 波導及波導模態................................4
2.1 波導..........................................4
2.2 波導模態......................................5
2.3 對稱平板波導與不對稱平板波導的傳播模態........7
第三章 數值分析的方法................................9
3.1 為何使用光傳播法..............................9
3.2 光傳播法......................................9
3.3 有限差分光傳播法.............................10
3.4 有效折射率法.................................12
第四章 光路設計.....................................14
4.1 概述.........................................14
4.2 BPM_CAD介紹..................................14
4.3 元件的配置...................................15
4.4 數值分析.....................................17
4.4.1 Taper的寬度變化率............................17
4.4.2 分光斷點處的空隙大小.........................18
4.4.3 兩輸出光路之最小間隙.........................18
4.4.4 S-bend波導...................................19
4.5 製程及其結構參數的討論.......................19
4.5.1 折射率之差值比...............................20
4.5.2 波導膜的特性.................................21
4.6 模擬結果.....................................21
4.6.1 1×2分光器...................................21
4.6.2 1×4分光器...................................22
4.6.3 1×8分光器...................................22
4.6.4 1×16分光器..................................24
第五章 波導的製作方法與量測.........................25
5.1 波導的製作方法及其優點.......................25
5.1.1 火焰水解沈積技術.............................25
5.2 厚度與折射率量測.............................26
5.2.1 鑽孔式膜厚計.................................27
5.2.2 稜鏡耦合儀...................................27
5.2.2 量測結果討論.................................28
5.3 平面波導製作流程.............................28
第六章 結論.........................................29
[1] F. Callegati, C. Raffaelli, ” End to end performance of an optical transparent packet network,” IEEE, International Conference, Vol. 1, pp. 508 —513, 1998.
[2] A. Himeno, K. Kato, T. Miya, “Silica-based planar lightwave circuits,” IEEE, Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 4, pp. 913 —924, 1998.
[3] A. Kilian, J. Kirchhof, B. Kuhlow, G. Przyrembel, W. Wischmann, “Birefringence free planar optical waveguide made by flame hydrolysis deposition through tailoring of the overcladding,” IEEE, Journal of Lightwave technology, Vol. 18, pp. 193-198, 2000.
[4] M. Okuno, “Recent progress on silica-based planar lightwave circuit technology, ” IEEE, Lasers and Electro-Optics, Vol. 3, pp.583—584, 1999.
[5] K. Kato, Y. Tohmori, “PLC hybrid integration technology and its application to photonic components,” IEEE, Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 6, pp. 4 —13, 2000.
[6] M. De Michell, J. Botineau, P. Sibillot and D. B. Ostrowsky, “Fabrication and characterization of titanium indiffused photon exchanged (TIPE) waveguides in lithium niobate,” Optics Communication, Vol. 42, 1982.
[7] W. Michael, “Theoretical and experimental investigation of GaAs/GaAlAs and n/n+ GaAs rib waveguides, ”IEEE, Journal of Lihgtwave Technology, Vol. 2, 1984.
[8] N. Takato, M. Kaeachi, M. Nakahara, and T. Miyashita, “Silica-based single-mode guide-wave devices,” SPIE, Vol. 1177, pp. 92-100, 1989.
[9] N. Takato, M. Yasuo, and M. Kawachi, “Low-loss high-silica single-mode channel waveguides,” Electronic Letters, vol. 22, pp. 321-322,1986.
[10] Y. Yamada, M. Wamada, H. Terui, and M. Kobayashi, “Optical interconnections using a silicon-based waveguide on a siliconsubstrate,” Optics Engineering, Vol. 28, pp. 1281-1287, 1989.
[11] E. M. Zolotiv, P. G. Kazanskii, and V. A. Chernykh, “Determination of the parameters of diffused waveguides in LiTaO3,” Sov. Journal of Quantum Electronics, Vol. 9. pp. 657-658, 1979.
[12] 賴曉綺, 1993, “光波導損耗率之模擬研究”, 國立台灣大學電機工程研究所碩士論文, 台北市.
[13] P. Bhattacharya, “Semiconductor Optoelectronic Devices,” Prentice-Hall. Inc, pp. 243-247, 1997.
[14] J. A. Fleck, Jr., J. R. Morris, and M. D. Feit, “Time-dependent propagation of high energy laser beams through the atmosphere,” Applied Physics, Vol. 10, pp. 2843-2851, 1979.
[15] C. R. Pollock, “Fundamentals of Optoelectronics,”Richard D. Irwin. Inc., Vol. 3, pp. 20-23, 1989.
[16] 林中港, 1990, “對稱式波導功率分光器結構之設計與模擬”, 雲林科技大學電子工程與資訊工程技術研究所碩士論文, 雲林縣.
[17] J. Van Roy, J. van der Donk, and P. E. Lagasse, “beam propagation method: Analysis and assessment,” Journal of Optical Society of America, Vol. 71, pp. 803, 1983.
[18] E. O. Brigham, The Fast Fourier Transformation. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, pp.99-103, 1984.
[19] Chung, Y. and Dagli, N.“An assessment of finite difference beam propagation method”, IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 26, pp. 1335 -1339, 1990
[20] G. B. Hocker and W. K. Burns, “Mode in diffused optical waveguides of arbitrary index profile,” IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 11, pp. 270-276, 1975.
[21] D. B. Keck and P.C. Schultz, “Planar optical waveguide,” US Patent 3,806,223, 1974.
[22] D. B. Keck and P. C. Schultz, “Method of forming planar optical waveguide,” US Patent 3,934,061, 1976.
[23] T. Izawa and S. Sudo, “Optical fibers: materials and fabrication,” KTK Sci. Publishers, Tokyo, 1987.
[24] T. Izawa, “Early days of VAD process,” Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 6, pp. 1220-1227, 2000.
[25] K. Petersen, “Silicon as a mechanical material,” IEE, Proceedings. Vol. 70, pp. 420-457, 1982.
[26] R. Yin, J. Tang, X. Jiang, J. Li and M. Wang, “Improved approach to low-loss and high-uniformity MMI devices,” Optical Communication, Vol. 181, pp. 317-321, 2000.
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1. 許濱松,「英美公務員政治中立之研究---兼顧我國公務員政治中立  應有之作法」,人事月刊,第二十卷,第四期,民國八十四年四月,頁3。
2. 許濱松,「公務人員專業加給紛爭之成因及其解決」,人事月刊,第二十五卷,第一期,民國八十六年七月,頁15-17。
3. 劉文隆,「公務員之行政爭訟權」,公保月刊,第二十七卷,第八期,民國七十四年四月,頁11-12。
4. 蔡震榮,「從德、日兩國特別權力關係理論探討我國當前特別權力關係應發展之方向」,警政學報,第十四期,民國七十七年,頁52-53。
5. 林文村,「論行政法上之特別權力關係﹙上﹚」,軍法專刊,第三十九卷,第七期,民國八十二年七月,頁22。
6. 林紀東,「論行政法上之特別權力關係」,法令月刊,第十五卷第十二期,民國五十三年十二月,頁3-4。
7. 張劍寒,「特別權力關係與基本權利之保障:兼論司法院大法官會議釋自187號解釋」,憲政時代,第十卷第一期,民國七十三年三月,頁2。
8. 蔡志方,「從人性尊嚴之具體化,論行政程序法及行政救濟法之應有取向」,中國比較法學會學報,第十三期,民國八十一年十一月,頁155。
9. 蔡志方,「論法官與檢察官地區調動之規範基礎及其界限與救濟」,全國律師,二月號,民國八十六年二月,頁49。
10. 賴文恭,「論公務員應遵守正當法律程序之作為」,考銓季刊,第十九期,民國八十八年七月,頁76。
11. 賴文恭,「論公務員對行政處分之妥當性的認知」,考銓季刊,第十四期,民國八十七年四月,頁75-76。
12. 吳泰成,「公務人員考績制度改進芻議」,考銓季刊,第五期,民國八十五年一月,頁13。
13. 洪國平,「我國公務人員考績制度之研究」,人事行政,第一二七期,民國八十八年二月,頁55-56。
14. 洪國平,「析論重新建構聘僱人員管理體制之構想」,公務人員月刊,第三十六期,民國八十八年六月,頁15。
15. 林石猛,「比列原則在我國司法裁判之實踐」,高雄律師會訊,第五卷第二期,民國八十九年四月,頁5。
 
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