Edwin Jan Klein - Universiteit Twente

iv
Samenvatting
Dit proefschrift beschrijft het ontwerp, de realisatie en de karakterisatie van hoog
geïntegreerde optische componenten gebaseerd op thermisch verstembare microring
resonatoren in het Si3N4/SiO2 materiall system.
Hoofdstuk 1 “Introductie”
In dit hoofdstuk worden een korte introductie en overzicht gegeven van huidige
breedband communicatie netwerken om een achtergrond te geven van het onderzoek
dat gepresenteerd wordt in dit proefschrift. Huidige netwerken gebaseerd op koper
zijn niet in staat om tegemoet te komen aan de toekomstige vraag om bandbreedte van
de consument. Daardoor worden deze geleidelijk aan vervangen door optische
netwerken. Een veelbelovende techniek hiervoor is WDM-PON. Op dit moment
echter, is deze technologie nog te duur voor gebruik. urrently, however, this
technology is too expensive. De Broadband Photonics en NAIS projecten waarbinnen
het werk dat gepresenteerd wordt in deze thesis is uitgevoerd hadden beide als
belangrijke doelstelling om de kosten van een WDM-PON network te reduceren. Dit
door zeer hoog geïntegreerde en reconfigureerbare optische componenten te
ontwikkelen op basis van microring resonatoren.
Hoofdstuk 2 “De micro-resonator”
In het tweede hoofdstuk wordt de werking van de microring resonator uitgelegd en
worden de basis parameters die de werking van de resonator bepalen geïntroduceerd.
De frequentie domein filter responses van enkele alsook van twee seriëel gekoppelde
resonatoren worden afgeleid. Oplossingen voor typische problemen die voor kunnen
komen bij het ontwerp van micro resonatoren zoals een Free Spectral Range (FSR)
die te klein is of een filter vorm die niet voldoet aan de specificaties worden ook
aangedragen.
Hoofdstuk 3 “Ontwerp”
In het derde hoofdstuk wordt het ontwerp van microring resonatoren besproken in
algemene termen. Een aantal performance parameters worden geïntroduceerd die
gebruikt kunnen worden om gewenste specificaties van een applicatie te vertalen in
specifieke waarden van de basis parameters.
Voor microring resonatoren met een radius van 50 µm (FSR≈4.2 nm) , zoals geldt
voor de meeste resonatoren die gepresenteerd worden in dit proefschrift, wordt
aangetoond dat een goed doelgebied voor de veld koppelings coëfficienten ligt tussen
0.4 en 0.6 als redelijke bochtverliezen van 2 dB/cm worden aangenomenn voor de
resonator. De methodieken voor het ontwerpen van een resonator aan de hand van
deze basis parameters worden ook gegeven. Voorts wordt er ingegaan op de ontwerp