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國立臺灣科技大學 電子工程系 徐世祥所指導 廖英凱的 Mach-Zehnder干涉於表面電漿矽線波導 (2015),提出film strip png關鍵因素是什麼,來自於矽線波導、表面電漿、馬赫詹德干涉、混合式電漿波導。

而第二篇論文國立中山大學 光電工程學系研究所 洪勇智所指導 林耿賢的 披覆層調變布拉格光柵反射器於絕緣層覆矽上的實現 (2014),提出因為有 CMOS製成、光譜反射響應、積體光路元件、波導、布拉格光柵的重點而找出了 film strip png的解答。

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Mach-Zehnder干涉於表面電漿矽線波導

為了解決film strip png的問題,作者廖英凱 這樣論述:

在1969年,貝爾實驗室S. E. Miller提出光積體電路(Optical Integrated Circuit)的概念,而1970年代,各種波導材料如聚合物、玻璃、LiNbO3、半導體及其製程技術,相繼被提出且廣泛研究。光積體電路的發展主要可分為三代,第一代為傳統光學;第二代稱為微光學;第三代稱為積體光學時代,然而絕緣層上覆矽(Silicon-on-insulator, SOI)是近年來廣泛應用在高速且低功耗電子元件,因為其具有高折射率係數且可大幅縮小元件體積,同時製作方式與互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMO

S)製程相容,有利於光電積體電路的發展。論文中利用波導耦合來產生表面電漿效果之生物感測器,將使用商業軟體Photon Design的OmniSim以FDTD (Finite Difference Time Domain)和FIMMWAVE的FDM (Finite Difference Method)進行數值模擬表面電漿波導之金屬厚度、長度、波導寬度對表面電漿現象之分析。表面電漿共振分別有三種耦合方式:光柵耦合、波導耦合與稜鏡耦合,論文利用矽波導耦合來產生表面電漿效果之生物感測器,我們的主要是在波導上面與側面上覆蓋一層金屬,當光傳遞到金屬時,將會在矽波導與金屬交接面產生一表面電漿波以及金屬與介質

待測物交接面產生另一表面電漿波,當此兩表面電漿波至金屬層尾端時,再回傳至矽波導層,此種機制等同於一馬克詹德干涉儀(Mach-Zehnder Interferometer),與傳統矽線波導表面電漿波不同的是我們將金屬完全包覆在感測區上的矽波導,而不是一般常見的將金屬覆蓋在上方,靈敏度模擬結果可達2891 nm/Refractive Index Unit (RIU), 本論文亦會深入討論此新結構靈敏度增加的原因. 然而以上表面電漿波的矽線波導寬度為240 nm, 因為國家奈米元件實驗室(National Nano Device Laboratories, NDL)黃光製程線寬的限定,我們將使用寬度

450 nm以及3 µm,來驗證我們的模擬結果。寬頻馬克-詹德方向耦合器是由一段短的延遲長度之非耦合區,在前端與後端加上方向耦合器所組成,在此論文中, 我們提出表面電漿干涉的概念來取代非耦合區,除了可大幅減小元件尺寸, 更可涵蓋S至L-Band間, 50:50、70:30、90:10三種分光比之寬頻分光器。

披覆層調變布拉格光柵反射器於絕緣層覆矽上的實現

為了解決film strip png的問題,作者林耿賢 這樣論述:

集成布拉格光柵結構在SOI(silicon-on-insulator)的發展上,提供靈活與精確的光譜響應是研究的目標之一。為了得到窄的反射帶寬(&;lt;1 nm),板狀布拉格光柵波導可以靈活控制光柵耦合係數因其布拉格光柵遠離主要光場。然而,在製程上需要兩個蝕刻步驟,分別設計脊柱與板狀部分。所以板狀布拉格光柵波導不符合CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor)製成。與之相反,條形布拉格光柵波導符合CMOS製成,因為布拉格光柵波紋通常會設計在側壁。然而由於光場相比板狀波導有很大部分位於側壁光柵上,使的側壁上的小變化可能會導致在光柵耦合係數相當大的

變化,所以很難獲得一個窄帶寬的反射頻譜。 在此我們提出了一個兼容包層調製的波導設計與弱耦合光柵在SOI平台上來實現集成布拉格光柵並兼容CMOS製程,此方式不但可以達到窄帶反射(= 0.217 nm),並且光柵寬度改變對布拉格波長影響不大(Wg = 0.0185),也可藉由調整光柵寬度對反射帶寬進行微調(Wg = 0.0125)。在改變波導光柵寬度從10 nm到40 nm時,包層調製波導的中心波長偏移小於1 nm,遠低於條形波導的17 nm與板形波導的7 nm。在光柵寬度為30nm時,包層調製的光柵被證明提供到達峰值的反射,達到0.6 nm反射帶寬。而波導的傳遞損

耗只有-0.1 dB,小於條形波導的傳遞損耗-0.259 dB 與板形波導的傳遞損耗-0.217 dB,且在同一八吋晶圓上,各區域之間的包層調製波導的半高寬與中心波長誤差也低於條形波導與板形波導。包層調製波導上度上不同材料(SiO2與Ta2O5)加熱則可改變有效折射率使中心波長偏移。各種優越的性能難以藉由簡單的條形波導或板形波導來實現。在未來應用上可以用於取樣光柵(Sampled Grating)結構與環形共振腔達到窄而細的柵狀頻譜效果,並且可藉由錯位方式(Offset)的破壞性干涉得到特殊的頻譜,設計成帶通濾波器。