1、隨著當(dāng)今信息傳輸量急劇增長，全光通信網(wǎng)絡(luò)已成為未來通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。在全光網(wǎng)絡(luò)中，光交叉連接設(shè)備(OXC)與光分叉復(fù)用設(shè)備(OADM)是重要模塊，而光開關(guān)及其門陣列作為OADM模塊和OXC模塊中核心作用的器件，起著光信號傳輸和光路間交叉互聯(lián)的作用，因此研制出高性能、低成本的光開關(guān)及其光開關(guān)陣列對提升光纖通信系統(tǒng)的工作效率具有重要作用。光子學(xué)和光邏輯器件的發(fā)展使超大規(guī)模集成光路產(chǎn)生希望，然而從理論到實踐遇到諸如集成性、可測性和功率需求等

2、問題?；谖⒌C振腔的光通信器件的研究和發(fā)展，使我們看到解決其中一些問題的希望。微碟諧振腔尺寸小、制作簡單、易于集成、性能優(yōu)良，已經(jīng)成為集成光學(xué)領(lǐng)域的重要器件。由于微碟諧振腔的波長選擇特性，它在濾波器和波長交換方面有很重要的應(yīng)用。 本論文研究了一種基于GaAs化合物半導(dǎo)體微碟光開關(guān)器件，利用微碟諧振腔的耳語廊模諧振特性，可實現(xiàn)波長選擇光開關(guān)功能。設(shè)計的微碟諧振腔光開關(guān)具有高速、低損耗和高耦合效率，臨界耦合處其消光比在20dB以上

3、。 論文首先綜述光通信網(wǎng)絡(luò)和光開關(guān)器件研究發(fā)展，介紹微諧振腔器件研究背景和應(yīng)用情況。然后在理論上分析并闡述了微碟諧振腔的耳語廊模諧振機理和光開關(guān)的調(diào)制效應(yīng)原理。重點研究了微碟諧振腔光開關(guān)的損耗機理和耦合機理模型，用定向耦合原理和傳輸矩陣方法計算分析來優(yōu)化微碟諧振腔的性能參數(shù)。高Q值理論分析指導(dǎo)微碟諧振腔光開關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提出多種耦合結(jié)構(gòu)優(yōu)化光開關(guān)性能參數(shù)，例如設(shè)計基于MMI耦合、定向耦合器、負(fù)耦合結(jié)構(gòu)的微碟諧振腔光開關(guān)，并對光開