學位論文

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    矽上微環形共振腔之研究與應用
    (2007) 潘眉秀; Mei-Hsiu Pan
    本文為研究內結合光學波導主動與被動式元件其為未來發展之趨勢。我們將光學波導結合光學微環洐共振腔與空橋的結構並建置在SOI矽晶片上，此研究與模擬利用有效差分時域演算法進行模擬與設計。利用自由载子電漿分散效應以及蕭基二極體結構來調變此元件，藉由電光調變共振腔來製作濾波器與光學交換器應用於通訊上。在感測器應用上，我們模擬應用微環形共振器的光濾波器特性，在環形波導區域，利用生物物質之折射率變化，藉此從波導的輸出端擷取出不同的特定信號，並於此論文中，設計微環形共振腔的幾何結構，並探討其感測功率靈敏度之分析。在微環共振器感測器設計應用上我們著重於小尺寸、低成本以及高靈敏度之提升。
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    內含二極體之矽上微環共振器之研究與應用
    (2006) 朱志達; Chih-Ta Chu
    本文提出以絕緣層上矽晶為基材之微環型諧振器並應用自由載子電漿效應所組成之主動光學元件開關器；我們提出了元件的設計並對元件參數進行優化。將環形波導區域結合二極體之結構以電壓調變環形波導區域中雜質的濃度變化，以電子電洞對分離及再復合的載子濃度變化來改變其折射率，藉此從波導的輸出端擷取出不同的特定信號，並於此論文中設計微環形共振腔的幾何結構對其共振波長的影響並探討其傳送功率值、串音干擾及耦合效率之影響特性分析。 接著，我們將此光學元件開關器應用於高密度分波多工的光開關網路系統中，並對其路徑損失、訊噪比及開關元件數在不同開關系統中作比較分析。利用這新的光學元件開關器，可以有效的減少元件尺寸，並可達到任意選取特定信號至不同的輸出端，如此才可充分利用有限的波長資源。最後，本文提出一新型光波長路由架構並對其通道數增加進行分析。
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    改良式64 × 64絕緣層上矽晶陣列式波導光柵之研究
    (2005) 林彥亨; Yen-Heng Lin
    本研究在於設計改良一個光纖通訊被動元件中的陣列式波導光柵分波多工器，並且完成一個規格64 × 64通道、50 GHz的陣列式波導光柵分波多工器。在陣列式波導光柵，我們利用陣列波導間之固定光程差產生空間及波長之分波效應，並分析其陣列波導在自由傳佈區接面之波導間距對系統插入損失及串音之影響，並分析漸變式波導在輸入及輸出埠與自由傳佈區接面對系統之影響。 在64 × 64陣列式波導光柵分波多工器應用方面，我們著重提出一種光波長選擇的設計，藉由結合陣列式波導光柵及電光調變器所組成之光波長選擇調變器。藉以控制電光調變器達到篩選波長的機制，藉此從波導中取出特定信號，以達到可控制特定波長信號的路由路徑。此光波長選擇調變器可應用於全光高密度分波多工的傳輸網路系統中，可達到波長選擇的目的。
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    矽上絕緣層矽晶元件應用在光學讀取系統之研究
    (2005) 林俊誠; Chun-Cheng Lin
    本文提出利用矽上絕緣層矽晶元件建立光學讀取系統結合多模干涉型光學能隙波導光分歧器及光子晶體Mach-Zehnder結構。我們利用二維光子晶體週期性結構及線狀缺陷的技術並針對不同的能隙結構來控制光在光子晶體波導中行進的路徑，以便達到縮小積體光學元件之體積。多模干涉型光學能隙波導光分歧器是基於自成像現象設計而成。我們利用自成像現象在矽上絕緣層矽晶脊狀光波導設計多模干涉光分歧器並進一步研究自成像現象在光子晶體傳播情形來設計光學能隙波導光分歧器。此外，我們利用六角形晶格光子晶體的Mach-Zehnder結構來達成干涉現象，並藉此設計光學讀寫系統。