新型硅基纳米线波导及谐振腔的研究

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1、论文作者签名：羔里叁生指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4．评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4．委员5．答辩Et期：2914．03．15ResonatorAuthor’Ssignature：丝苎!丝丝兰丝!量Supervisor’Ssignature：现孤儿ExternalReViewers：——圣himingGaokProfessor＼ZJUZi垡丛匦Le＼ProfessorUZJUTExaminingCommitteeChairperson：迫坠g迈M嫂!Q鱼墨墨Q苎堇』型ExaminingComm

2、itteeMembers：———．．．．——YaochengShikAssociateProfessorUZJU．．．．．．．．一．．．．．．．一ChunshengYankAssociateProfessorUZJU—．——Dateoforaldefence：2014．03．15浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所里交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的磷究成果，也不包含为获得澎姿态堂或其他教育机构豹学位或证书丽使用过的材料。与我一同工作的同志

3、对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说瞬并表示谢意。学位论文作者签名：王戏坤签字日期：z甜争年岁月巧日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解澎姿盘鲎有权保留并囱国家有关郝门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权澎姿态鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：王姨坤导师签名。韵j寸签字日期：2·f鼍年歹月％日签字日期：∥7l中年专月17日4致谢美丽的求是园伴我度过了两年多的硕士生涯

4、。回首这段经历，自己有过憧憬，也有过困惑，体会学习与生活的点滴，沉淀下来的经历使自己感慨颇多，收获颇丰。在这里要衷心感谢自己身边的老师，同学和家人，是他们的帮助与支持，使得自己能够顺利完成硕士阶段的学业。首先要感谢的是我的导师戴道锌教授。戴老师治学严谨，待人谦和，对于学生在科研上遇到的问题总能够提出有效的思路，耐心引导我到合理的解决问题方向。戴老师对于学术方向把握准确，不断为学生提供学习成长的机会。戴老师认真务实的作风也是自己未来工作和学习中的榜样。在这里还要感谢另一位导师时尧成副教授。时老师为人和善，对于实验上遇到的问题，总能够结合自己的经验

5、，提出解决的办法。同时也给予了自己在科研和生活上的关心。感谢实验室何赛灵教授，一直以来的指导以及为实验室提供的优良的科研环境。感谢中心胡骏副教授，光电系王秀萍老师，冯萍老师在硕士阶段的帮助与关心。感谢管小伟师兄在硕士阶段的帮助与鼓励，感谢课题组陈朋鑫，徐培鹏，王健，金里，孙耀然，付鑫，于龙海，黄强盛，陈思涛，张磊，张森林，郑佳久，张宇光，彭伟，毛毛，吴昊，王楠，张健豪等同学的帮助与支持，怀念那段与实验室师兄弟一起奋战在超净室的曰子，同时也要感谢实验员胡鑫松师傅和陈辉在实验上提供的帮助。最后，感谢父母多年来的养育，他们的理解和支持使我可以专心的投

6、入到学业中，也感谢哥哥一直以来的支持。王晓坤2014年2月于浙大紫金港浙江大学硕士学位论文摘要由于与CMOS工艺兼容，并且在光通信波段性能优异，硅光子学近年来得到了广泛的研究并取得了一系列进展。本文首先介绍了主要的硅基集成型光子学器件，及其在光互连与光传感中的应用。然后，本文分别研究了新型低损耗硅纳米线波导与微盘谐振器，及其在光互连与光传感中的应用。首先，研究了平面集成型光波导损耗的来源，以及影响其损耗的各项波导参数。结合制备硅纳米线波导的特点，总结了降低波导损耗的各种工艺及设计方法。在分析与对比的基础上，提出了基于新型氧化工艺制备波导的方法。

7、采用选择性氧化工艺，，制备了基于硅绝缘体氧化物(SiliconOnInsulator,S01)硅纳米线脊形波导，其中脊形高度约为130nm，平板区域厚度约为25nm，宽度约为lp．m。在课题中，制备了半径为1009m的全通型微环谐振器，并对其性能进行了测试，得到其品质因数(Q值)约为2×104。其次，本文重点研究了超小型悬挂式硅基微盘传感器。对微盘谐振器的模式理论进行了简要的介绍，提出了采用悬挂式结构可以制备高Q值及高灵敏度的微盘传感器。然后，分别仿真并计算了0．59m～lgm弯曲半径下，微盘谐振器的弯曲损耗及灵敏度等参数。根据仿真结果，确定了

8、采用半径为R=0．89m的微盘，根据设计结果，其传感灵敏度比非悬挂结构要高60％，并且在空气中拥有更高的品质因数。然后，根据悬挂式结构设计了一边有平板