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兰州交通大学
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摘要:在数字电路设计中,电路逻辑功能和性能参数会随着数字逻辑器件的容差、延迟时间的改变而发生变化,甚至会引起不正常的逻辑关系.随着集成度不断提高,这种偏差严重影响电路的成品率,增加了电路设计的复杂性和成本.采用基于OrCAD/Pspice的最坏情况模拟及对器件模糊时间影响的抑制,对半加器逻辑电路参数进行适当修正,降低了输出结果不确定性及脉冲变窄或异常故障.所设计的加法器电路在满足原逻辑功能基础上,在指定的模糊时问变化范围内,电路稳定性得到明显提高,达到增强其鲁棒性的目的....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:在微环与波导构成的耦合光学器件中,布拉格谐振对下载端频谱的带宽、形状因子损害非常大.提出了消除布拉格谐振的方法,并对改进后的谐振带影响因素进行仿真.通过分析微环谐振条件和布拉格谐振条件,利用Matlab传输矩阵法仿真了并联微环的下载端函数模型,仿真得到输出频谱.结果表明,当微环间距与微环周长的比值为0.25,输出频谱的布拉格谐振带(BB)消失,出现了单个微环谐振带.上述方法消除了布拉格谐振带对频谱的损害,使频谱形状因子显著提高,设计的DWDM的信道密集度与系统折射率差成反比....
摘要:提出了一种并联五微环谐振器模型,利用传输矩阵法对并联微环的输出函数进行建模,采用Matlab仿真软件对输出频谱强度进行分析;设置微环间距与微环周长比分别为0.25和0.50,研究谐振器频带和叠加频带的频谱输出特性.通过优化传输耦合系数、系统折射率、微环半径等参数获得形状因子超过0.85,阻带串扰小于-25 dB的谐振器频带,并级联4个并联微环阵列,实现1×4密集波分复用器....
[硕士论文] 杨超山
集成电路工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着信息社会的飞速发展,人们对器件尺寸和工作速度提出了更高要求。传统的晶体管器件的发展一直遵循摩尔定律,但随着器件尺寸的极限减小,依靠减小物理尺寸和提高工作频率来提升信息的处理速度遇到瓶颈。硅基集成光子器件的出现,提供了解决器件信息处理效率的另一种方案。硅基微环谐振器(MRR,Micro-ring Resonator)是集成光学电路中关键构成单元,具有可集成度高、成本低廉、工艺成熟等优点。
  本文从硅基MRR结构出发,研究了微环拓扑结构和微盘结构的传输特性。并结合布拉格光栅结构,提出了改进型微环滤波器。同时基于跑道型MRR结构,研究了电压对器件传输特性的影响。利用散射矩阵模型对所设计的器件结构进行理论分析,结合Comsol多物理场仿真软件建立模型并对各结构传输特性进行仿真分析。主要完成的工作如下:
  (1)以微环谐振器为基本单元,利用传输矩阵模型研究了MRR的传输特性,仿真分析了光信号传播路径以及该结构中关键参数(如微环半径、微环与直波导的间距)对器件性能的影响。同时搭建了微环谐振器立体结构模型,对微环谐振器的输出频谱进行仿真,这将为器件制造提供结构参数依据。并对由单微环谐振器结构衍生的串并联结构进行了传输特性分析以及仿真研究。
  (2)研究了波导器件中具有滤波特性的布拉格光栅结构,并基于现有结构提出了改进型布拉格光栅:非对称型包层调制光栅结构(ACMBG,Asymmetric Cladding-ModulatedBragg Grating),该结构的改进之处在于利用了光栅齿结构的不对称性。推导了改进型结构的传输函数表达式,并对结构改进前后的传输频谱做了对比分析。结果表明:改进型结构使光栅结构实现了弱耦合,从而使光栅反射带宽降低到0.3nm,消光比增加到35.1dB,耗散到包层的光功率下降到3.13×10-5W。结合微环谐振器和布拉格光栅设计了微环—布拉格光栅谐振系统,并研究了其传输特性。结果表明:该谐振系统的3dB带宽可达到0.3nm,Q值达到6000,FSR约为40nm。
  (3)研究了跑道型微环谐振器的滤波特性,并通过加载电场,分析了电场对器件传输特性的影响。结果表明:加载电场后谐振器的输出频谱发生了蓝移,这将为以后实现器件输出频谱的控制奠定基础。研究了和微环谐振器同属于回音壁模式谐振腔的微盘结构,对于未来微环谐振器结构的优化和性能改进将起到重要作用。
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为了优化光栅性能,提出一种基于互补金属氧化物半导体兼容性制造工艺的非对称包层调制光栅结构.该结构通过调整光栅齿的位置来改变波导中传输光的耦合率,最终达到改善光栅的反射带宽、消光比、输出功率等性能参数的目的.利用耦合模理论分析了该改进型光栅结构对光栅耦合率、反射带宽及输出性能的影响,同时利用有限元方法进行了数值仿真.结果表明,该改进型光栅的反射带宽由0.9 nm减小到0.3 nm,消光比的绝对值从29.2 dB增加到35.1 dB,耗散到包层的光功率从5.99×10-5 W减小到3.13×10-5 W;该改进型光栅器件性能得到改善....
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