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氮化镓光波导的损耗特性分析与工艺优化 认领

Loss characteristics analysis and process optimization of GaN optical waveguide
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摘要 本文利用基于光束传播方法的有限元仿真模型研究了氮化镓(GaN)平面光波导的传输损耗特性,并针对传统GaN波导损耗较大的问题提出了工艺优化方案。通过构建完整的传输损耗模型,系统分析了波导几何参数对传输特性的影响,重点研究了...展开更多 In this paper,we investigate the transmission loss characteristics of gallium nitride(GaN)planar optical waveguides using a finite element simulation model based on the beam propagation method(BPM).To address the high transmission loss in conventional GaN waveguides,we ...MORE In this paper,we investigate the transmission loss characteristics of gallium nitride(GaN)planar optical waveguides using a finite element simulation model based on the beam propagation method(BPM).To address the high transmission loss in conventional GaN waveguides,we propose process optimization solutions.By constructing a comprehensive transmission loss model,we systematically analyze the impact of waveguide geometric parameters on the transmission characteristics,with a particular focus on investigating the improvement effects of two optimization processes:top etching and back thinning.The experiment results indicate that both processes significantly reduce the waveguide transmission loss,with the top etching process reducing loss from 2.29 dB/mm to 0.19 dB/mm and the back thinning process reducing it to 0.24 dB/mm.Additionally,we analyze the impact of manufacturing defects,such as sidewall angles and sur-face roughness,on transmission loss.Through parameter optimization,we identify the key dimensions neces-sary for single mode light transmission.This study provides a theoretical basis and process guidance for the development of low-loss GaN waveguides.FEWER
作者 尹慧萍 李文迪 冯萧萧 秦飞飞 施政 王永进 李欣 YIN Hui-ping;LI Wen-di;FENG Xiao-xiao;QIN Fei-fei;SHI Zheng;WANG Yong-jin;LI Xin(School of Communication and Information Engineering,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210023,China)
机构地区 南京邮电大学通信与信息工程学院
出处 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第3期477-486,共10页 Chinese Optics
基金 国家自然科学基金(No.62274096,No.62204127) 江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究重大项目(No.22KJA510003) 江苏省自然科学基金(No.BK20210593)。
关键词 氮化镓光波导 可见光通信 传输损耗 工艺优化 单模传输 GaN optical waveguide visible light communication transmission loss process optimization single mode transmission
分类号 TN252 [电子电信—物理电子学]
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参考文献7

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中国光学（中英文）
2025年 第3期
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