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微结构硅基光子学器件性能的研究的开题报告
一、选题背景及研究意义
光子学是物理学中的前沿领域，成为近年来的研究热点之一。硅基光子学器件是其中重要的组成部分，因其具有体积小、功耗低、集成度高等优良特性，在通讯、计算机、生物医学等应用领域具有广阔的前景。
目前，随着微电子加工技术的不断发展，微纳米结构光子学器件的制造及应用越来越成熟。在过去的研究中，已经实现了许多硅基微结构光子学器件，例如光波导、微环谐振腔、光干涉仪等，这些器件能够实现信号传输、信号调制、信号分析等功能。随着科学技术的不断进步，新型的硅基微结构光子学器件也开始被研究和开发，包括微环滤波器、微分光栅、光学微共振腔等。这些硅基微结构光子学器件具有更高的光学性能，是未来光子学领域的发展方向。
本文将介绍微结构硅基光子学器件，探讨其性能及应用，以期为光子学器件的研究提供参考和借鉴。
二、研究内容和技术路线
2.1研究内容
本文将以微结构硅基光子学器件的性能为研究重点，通过实验和数值模拟分析该器件的性能特点，探讨其可行性和应用前景。具体研究内容包括以下几个方面：
1.硅基微结构光子学器件的设计制备，包括微环谐振腔、微环滤波器、微分光栅等器件。
2.光学性质的研究，包括透射、反射、折射等。
3.光学性能的研究，包括色散、群速度、波导损耗、Q值等。
4.根据实验结果和数值模拟结果对硅基微结构光子学器件的性能进行分析和评估。
5.探讨硅基微结构光子学器件在通信、计算机、生物医学等应用领域的应用前景。
2.2技术路线
本文的研究将采用以下技术路线：
1.设计制备硅基微结构光子学器件，采用微电子加工技术和材料科学技术，制备出微环谐振腔、微环滤波器、微分光栅等器件。
2.测量硅基微结构光子学器件的光学性质和性能参数，包括透射、反射、折射、色散、群速度、波导损耗、Q值等。
3.对硅基微结构光子学器件的性能进行数值模拟分析，通过软件仿真，探讨器件的损耗、模式、频谱特性等。
4.对实验结果和数值模拟结果进行分析和评估，得出硅基微结构光子学器件的性能特点，并探讨其应用前景。
三、预期结果
本文研究的预期结果包括：
1.设计制备出硅基微结构光子学器件，并完成其光学性质和性能参数的测量。
2.对硅基微结构光子学器件的性能进行数值模拟分析。
3.探讨硅基微结构光子学器件在通讯、计算机、生物医学等应用领域的应用前景。
四、参考文献
[1]刘瑞.微结构硅基光子学器件的研究综述[J].光学精密工程,2015,23(5):1190-1202.
[2]王德兴,杨小兵,刘瑞等.微结构硅光子学器件的研究进展[J].激光杂志,2017,38(2):44-52.
[3]李铸涛,莫永林,邓伟等.微结构硅光子学器件的制备及其应用研究进展[J].电子学报,2018,46(8):1919-1927.
[4]马娜.硅基光子学器件的研究进展[J].华中科技大学学报(自然科学版),2017,45(10):1-8.