ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ........................................................... 4
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 5
1. Электромагнитные волны в диэлектрических волноводах и
микрокольцевых резонаторах (обзор) ................................................................... 9
1.1. Спектр электромагнитных волн в прямоугольных диэлектрических
волноводах ........................................................................................................... 9
1.2. Технологическая платформа кремний на изоляторе ............................... 21
1.3. Микрокольцевые резонаторы .................................................................... 26
1.4. Нелинейные свойства кремниевых микроволноводов и микрокольцевых
резонаторов ........................................................................................................ 28
1.5. Применение интегральных микрокольцевых резонаторов .................... 31
Выводы по главе 1 ................................................................................................. 33
2. Исследование спектра резонансных частот кремниевых микрокольцевых
резонаторов ............................................................................................................ 35
2.1. Дисперсия электромагнитных волн ближнего инфракрасного диапазона
в прямоугольных микроволноводах из кремния ........................................... 35
2.2. Теория микрокольцевого резонатора, учитывающая дисперсионные
свойства электромагнитных волн .................................................................... 41
2.3. Моделирование характеристик микрокольцевых резонаторов.............. 47
2.4. Экспериментальное исследование кремниевых МКР методом
оптической волноводной спектроскопии ....................................................... 52
2.4.1.Описание экспериментального макета, экспериментальной
установки и методики измерений ............................................................. 52
2.4.2.Экспериментальные результаты ....................................................... 57
2.5. Измерение характеристик резонаторов методом рефлектометрии ....... 60
Выводы по главе 2 ................................................................................................. 65
3
3. Теория бистабильности кремниевых микрокольцевых резонаторов с учетом
нелинейного затухания оптического излучения ................................................ 67
3.1. Модель бистабильности кремниевых МКР с учетом нелинейного
затухания ............................................................................................................ 67
3.2. Оптическая бистабильность МКР при тепловой нелинейности ............ 73
3.3. Оптическая бистабильность МКР при зарядовой нелинейности .......... 77
3.4. Оптическая бистабильность МКР при сосуществовании зарядовой и
тепловой нелинейностей .................................................................................. 80
Выводы по главе 3 ................................................................................................. 83
4. Экспериментальное исследование оптической бистабильности в
кремниевых микрокольцевых резонаторах ........................................................ 84
4.1. Экспериментальная установка и методика измерений нелинейных
кремниевых МКР .............................................................................................. 84
4.2. Экспериментальное исследование бистабильных резонансных
характеристик и переходных процессов при доминирующей зарядовой
нелинейности ..................................................................................................... 89
4.3. Экспериментальное исследование бистабильных резонансных
характеристик и переходных процессов при доминирующей тепловой
нелинейности ..................................................................................................... 93
4.4. Экспериментальное исследование оптической ячейки памяти на
микрокольцевом резонаторе с доминирующей зарядовой нелинейностью 96
Выводы по главе 4 ............................................................................................... 102
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 104
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................... 107
СПИСОК РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ .............................. 113
