MESA+ University of Twente
Research Business & Innovation About MESA+ Education

Mesa+

Deze samenvatting is een bewerking van hoofdstuk 7 (summary). In dit proefschrift wordt het ontwerp, de realisatie en de karakterisering van een polymeren Electro Optische (EO) Microring Resonator (MR) modulator behandeld. Deze modulator is gefabriceerd in het kader van het MESA+ speerpunt TeraHertz en het IST project NAIS. Het proefschrift is in de volgende hoofdstukken onderverdeeld.

Hoofdstuk 1 ‘introduction’:

In dit hoofdstuk wordt een korte introductie van de betrokken twee projecten gegeven. Ieder project stelt andere randvoorwaarden aan de te realiseren modulator en deze verschillende randvoorwaarden worden hier besproken, waarna een aantal keuzes wordt gemaakt met betrekking tot deze randvoorwaarden. Tevens worden er twee verschillenden modulatoren behandeld, welke de MR als gemeenschappelijk element hebben.

Hoofdstuk 2 ‘theory’:

Om het gedrag van de EO MR te kunnen voorspellen en de modulator te kunnen ontwerpen is een stuk theorie nodig. Dit hoofdstuk beschrijft deze theorie en is grofweg opgedeeld in twee delen. Het eerste deel behandelt de verschillende eigenschappen van de gebruikte (niet-lineaire) polymeren. Het tweede deel van het hoofdstuk behandelt de theoretische beschrijving van zowel de MR als de MR-MZI.

Hoofdstuk 3 ‘design’:

Nadat de noodzakelijke theorie in het vorige hoofdstuk is besproken, wordt er in dit hoofdstuk een ontwerp van de modulator gemaakt. Het eerste deel van het hoofdstuk beschrijft de keuze van de verschillende materialen die gebruikt zijn. De brekingsindex en de spincurve van ieder materiaal worden bepaald in dit deel van het hoofdstuk. In het tweede deel van het hoofdstuk worden de verschillende afmetingen van de modulator ontworpen. Zowel 2D als 3D simulaties zijn uitgevoerd voor zowel de golfgeleider als de MR. De elektrodestructuur is ontworpen en de verschillende maskers, welke noodzakelijk zijn voor het lithografische proces, worden besproken.

Hoofdstuk 4 ‘realization’:

Nadat in het vorige hoofdstuk de EO modulator ontworpen is, moet deze natuurlijk ook nog gerealiseerd worden. Deze realisatie wordt in dit hoofdstuk beschreven. In het eerste deel worden de verschillende fabricagestappen opgesomd, waarna de verschillende problemen die in deze stappen aan het licht kwamen verder worden uitgediept (en opgelost) in de rest van het hoofdstuk. De verschillende problemen worden chronologisch in het fabricageproces behandeld.

Hoofdstuk 5 ‘characterization’:

Dit hoofdstuk is misschien wel het belangrijkste van het hele proefschrift. Nadat de modulatoren gerealiseerd zijn, moet worden geverifieerd of hun gedrag ook is zoals verwacht. Allereerst worden de verschillende technieken om de eigenschappen van zowel de materialen als de golfgeleiders te bepalen besproken. Het tweede deel van het hoofdstuk gaat over de metingen die zijn uitgevoerd aan compleet gerealiseerde MR modulatoren. De eerste metingen die besproken worden zijn passieve MR metingen. Aan de hand van deze metingen kunnen conclusies worden getrokken over de afmetingen en eigenschappen van de MR. Met behulp van software [RFIT] is een theoretisch model gefit aan de gemeten waarden, wat is gedaan om de verliezen in de MR en de afstand tussen de MR en de golfgeleider te kunnen bepalen. Vervolgens zijn er ook thermo-optische metingen gedaan, waarbij het spectrum van een MR is gemeten terwijl hij werd opgewarmd. Met sommige van deze MR modulatoren was het mogelijk om EO modulatie met een frequentie van 50 MHz te meten. Ook met een MR-MZI modulator zijn metingen uitgevoerd en EO modulatie van 1 GHz was meetbaar. De laatste paragraaf verklaart waarom er na de 50 MHz metingen aan de MR niet nog meer metingen te doen waren. Deze paragraaf behandelt de optische stabiliteit van de MR.

Hoofdstuk 6 ‘conclusions’:

In dit hoofdstuk worden aan het eind van het proefschrift een aantal conclusies getrokken en ook een aantal aanbevelingen voor eventueel toekomstig werk gedaan.