用光流线量子论研究集成光路耦合技术

论文摘要

集成光学已经发展三十多年了，在诸多方面都已取得显著成绩。但是由于光线在透过两波导界面传输时，受到Snell定律的制约，光能耦合损耗很大，导致三个元件以上的集成光路不能走向应用，阻碍了大规模集成光路的发展。本文介绍了集成光路的一些耦合方法及光流线量子论，提出应用光流线量子论这个物理思想，从理论上探讨光传输界面的量子共振和耦合规律。模拟两个元件对接耦合的介质界面间隙为一维折射率势阱，讨论光线透穿过两个界面的量子共振透射规律，根据光线透穿波导介质端面的投射系数，得出透射系数随折射率变化的曲线，进而找到光透过率为1的理论极限，提出光在波导端面无损耗传输的条件，为探索集成光路的设计与制作技术进一步发展打下了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 一、激光能量转换效率低的问题
• 二、多孔硅发光问题
• 三、光子晶体的带隙理论问题
• 四、集成光路耦合技术问题
• 第二章 集成光学
• §2.1 引言
• §2.2 集成光学
• §2.3 集成光路的加工技术
• 第三章 集成光路耦合
• §3.1 集成光路的耦合工艺方法
• §3.2 集成光路制造的材料
• §3.3 耦合波理论
• §3.4 集成光路耦合技术遇到的困难
• 第四章 光流线量子论
• §4.1 引言
• §4.2 光线光学理论基础
• §4.3 光流线量子论的概念与原理
• 第五章 用光流线量子论研究集成光路的量子耦合问题
• §5.1 引言
• §5.2 光子技术中的量子尺寸效应和共振隧穿效应
• §5.3 三层平板波导的计算
• §5.4 方势阱的透射系数
• 第六章 总结
• §6.1 论文的研究成果
• §6.2 展望
• 致谢
• 参考文献