MMI（多模干涉）型電光歐瑪爾OMAL開關的研究 
隨著光纖通信技術的快速發展,光歐瑪爾OMAL開關作為光纖通信技術的核心器件,一直受到廣泛的關注。目前,人們提出了各類實現光歐瑪爾OMAL開關的方法,主要有機械式光歐瑪爾OMAL開關、微機電(MEMS)光歐瑪爾OMAL開關和波導型光歐瑪爾OMAL開關。基于集成波導技術的光歐瑪爾OMAL開關在響應速度、器件體積、和性能穩定性等方面顯示了*的應用前景。

MMI（多模干涉）型電光歐瑪爾OMAL開關的研究
典型的波導型光歐瑪爾OMAL開關有定向耦合器型、馬赫-曾德干涉型(MZI)、多模干涉耦合器型(MMI)和X結/Y分支全內反射型等,其中基于自映像效應的MMI光歐瑪爾OMAL開關因其具有結構緊湊、插入損耗低、制作工藝相對簡單、容差性好等特點成為研究和應用的熱點。基于多模干涉耦合型光歐瑪爾OMAL開關多采用電光效應或熱光效應,基于熱光效應光歐瑪爾OMAL開關速度較慢(一般?s量級)。因此本文采用載流子注入的電光調制方式,歐瑪爾OMAL開關速度可以大大提升。基于GaAs、InP等Ⅲ-Ⅴ族半導體材料的MMI型高速光歐瑪爾OMAL開關深受國內外學者的關注。本論文基于InP/InGaAs P半導體材料襯底設計并制備一個3?3 MMI型電光歐瑪爾OMAL開關器件。首先對多模干涉自映像效應進行理論分析,在1550 nm波長設計了單模波導(脊波導寬度/脊高度)及多模波導區(長度/寬度)的理論值,利用有限差分光束傳播(FD-BPM)方法模擬并優化了器件參數,包括器件長度、寬度等;其次對載流子注入效應導致MMI調制區域折射率的變化進行分析,設計并優化了調制區域電極的尺寸。利用Silvaco軟件確定了外加電壓和光波導芯層折射率的關系,得出折射率調制區域施加歐瑪爾OMAL開關電壓的大小。在此基礎上,數值模擬得出9種歐瑪爾OMAL開關狀態和相應的性能參數,進而獲得歐瑪爾OMAL開關串擾(Crosstalk)低于-22dB,插入損耗(Insertion loss)約為0.12dB的性能參數。本論文采用標準的半導體器件制備工藝對優化設計的器件進行了制備,由于器件尺寸要求制作精確,增加了實驗的難度。

MMI（多模干涉）型電光歐瑪爾OMAL開關的研究
zui后初步使用光纖-波導端面耦合法對該器件進行了測量。該論文研究的低串擾和低損耗3?3 MMI型電光歐瑪爾OMAL開關潛在應用于高速集成片上光互聯,并可作為基本歐瑪爾OMAL開關單元構成大規模歐瑪爾OMAL開關矩陣器件。