【摘 要】
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随着通信技术的发展进步,需要高速率、大容量并且灵活、节约的光源满足下一代系统需求。可调谐DFB-LD因其具有稳定的动态单模输出而成为目前光通信网络的主要光源,本论文利用
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随着通信技术的发展进步,需要高速率、大容量并且灵活、节约的光源满足下一代系统需求。可调谐DFB-LD因其具有稳定的动态单模输出而成为目前光通信网络的主要光源,本论文利用COMSOL软件对InN基DFB-LD谐振腔建立2D稳态模型,仿真分析谐振腔中有源层和光栅层的模型尺寸参数,通过与MEMS技术相结合提出静电致动结构变光栅周期实现DFB-LD波长可控输出,并利用理论与数值仿真分析其可行性,以便为今后制作该器件提供数值依据。本文中主要以InN材料设计制作DFB-LD谐振腔中光栅层与有源层,首先在理论上对DFB-LD运用了耦合波分析方法;在数值上运用简便的等效波导的方法计算了单模输出条件并设置了DFB-LD谐振腔结构参数;其次在COMSOL软件中利用已计算好的结构参数值对DFB-LD谐振腔建立几何模型,通过软件中参数化扫描方法对结构参数进行各自仿真,模拟了DFB-LD振荡峰受H、T和H_t影响的程度,并数值分析了结构参数微小改变时DFB-LD输出波长的偏移状况及FWHM、峰值改变情况。最后依据光栅周期与输出波长的关系,提出制作1290nm~1330nm波段和1530nm~1565nm波段可调谐DFB-LD的可能性,利用MEMS技术在理论上设计制作了电压致动梳齿结构改变氮化铟光栅周期,探讨了能够调整输入电压的大小实现对波长可控输出,并且模拟分析了选择合适的s值,就能在输入电压大于152V时,实现输出波长为1290nm~1330nm波段的光栅周期最大位移0.448μm;也能在输入电压大于220V时,实现输出波长为1530nm~1565nm波段的光栅周期最大位移1.014μm。
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