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基于SOI的纳米线阵列波导光栅研究的开题报告
一、题目：基于SOI的纳米线阵列波导光栅研究
二、研究背景
随着现代通信技术的节节发展，光通信在信息传输领域中已经成为一项强有力的竞争优势，并为之后的技术革新提供了广阔的前景。波导光栅是光通信领域中广泛应用的一种结构，可以用于传输和分析光信号。目前，研究者们借助纳米线阵列技术，在SOI（SilicononInsulator）基板上研究高效的波导光栅。
三、研究内容
本文基于SOI的纳米线阵列波导光栅研究，主要包括以下内容：
1.系统地总结纳米线阵列波导光栅的研究成果，探究波导光栅的物理原理、设计原则等。
2.通过数值模拟，分析波导光栅的传输性能、光谱特性及对制备工艺的要求。
3.结合波导光栅的应用场景，深入探究波导光栅的性能优化、制备工艺优化等关键问题。
四、研究意义
1.波导光栅是光通信领域中广泛应用的一种结构，本文的研究对于光通信领域的技术革新将具有一定推动作用。
2.研究纳米线阵列波导光栅，探究其在制备工艺、传输性能等方面的优化，将为光通信领域的技术发展提供重要的参考价值。
3.本文的研究成果还可以为SOI材料的性质研究提供一定的理论和实验支撑。
五、研究方法
本文主要采用以下研究方法：
1.数值模拟方法——通过利用光学仿真软件，对纳米线阵列波导光栅的传输特性和光谱特性进行模拟研究。
2.理论分析方法——通过对波导光栅的物理原理等进行理论分析，探究波导光栅的工作机理和设计原则等。
3.实验方法——通过实验室制备SOI基板，并在其上搭建纳米线阵列波导光栅，从而验证数值模拟的结果。
六、研究进度计划
第一年：
1.完成SOI基板材料的制备工艺，建立SOI平台。
2.通过仿真软件，对纳米线阵列波导光栅的传输特性和光谱特性进行模拟研究。
3.对波导光栅的物理原理等进行理论分析，探究波导光栅的工作机理和设计原则等。
第二年：
1.在SOI平台上搭建纳米线阵列波导光栅，以验证数值模拟的结果。
2.对纳米线阵列波导光栅进行性能测试，分析波导光栅的传输性能和光谱特性。
3.对波导光栅的制备工艺进行优化，提高波导光栅的性能。
第三年：
1.对波导光栅的应用场景进行探究，深入探讨波导光栅的性能优化、设计原则等关键问题。
2.撰写学位论文并完成答辩。
七、参考文献
1.Barbillon,G.,Fortin,J.,&Royer,P.(2013).DesignandanalysisofSOIbasednano-gratingbasedtunableopticaldelaylines.JournalofLightwaveTechnology,31(4),587-594.
2.Halir,R.,Schmid,J.H.,Zogg,H.,&deRooij,N.F.(2014).Waveguide-coupledphotoniccrystalcavitybasedonananowirearray.SensorsandActuatorsB:Chemical,204,249-254.
3.Bao,S.S.,Yang,Y.,Shi,H.C.,&Zhang,D.X.(2012).Theoreticalinvestigationofultra-sensitivebiosensorsbasedonLSPRandopticalwaveguide.OptoelectronicsLetters,8(6),394-396.
4.Kim,S.H.,Lim,S.K.,Seo,K.,&Park,J.(2011).All-fibergassensorbasedonagroupindex-matchedpolymer-filledphotoniccrystalfiberinterferometer.SensorsandActuatorsB:Chemical,155(1),42-49.
5.Song,Y.L.,Zhang,W.,&Zhu,Z.Q.(2014).Preparationandspectroscopiccharacterizationofawaveguide-coupledmicrocavitysensorbasedonacore-shellstructure.OptoelectronicsLetters,10(6),376-378.