TY  - THES
AB  - In dieser Arbeit wird die elektromagnetische Wellenausbreitung in integrierten optischen Wellenleitern mit Hilfe von halb analytischen und numerischen Simulationsmethoden untersucht. Im ersten Teil werden 2-D Si/SiO2-Wellenleiterkonfigurationen mit hohem Brechungsindexkontrast betrachtet. Die Strukturen werden mit halb geführten Wellen unter schrägen Ausbreitungswinkeln angeregt. Dadurch kann die Leistungsübertragung zu bestimmten ausgehenden Moden unterdrückt werden, wodurch vollständig verlustfreie Systeme entstehen. Zusätzlich dient die Anregung mit einem seitlich begrenzten, einfallenden Wellenbündel aus halb geführten Wellen dazu, praktisch relevantere 3-D Konfigurationen zu realisieren. Darüber hinaus wird eine schrittweise Winkelspektrum-Methode vorgestellt, die es ermöglicht, in Kombination mit voll vektoriellen 2-D Finite-Elemente-Lösungen für Teilprobleme mit geringerer Komplexität, die Wellenausbreitung in planaren, linsenförmigen Wellenleitern numerisch in drei Raumrichtungen zu berechnen. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Ausbreitung in Wellenleiterstrukturen aus Lithiumniobat untersucht, welche für quantenoptische Effekte genutzt werden. Zur Detektion einzelner Photonen werden supraleitende Nanodrähte auf eindiffundierten Lithiumniobat Wellenleitern mit zusätzlicher Taperschicht aus Silizium betrachtet. Um die Wellenausbreitung in diesen 3-D Wellenleitern zu beschreiben, wird eine einseitig gerichtete Finite-Elemente „Modal Matching“ Methode eingeführt. Abschließend werden Rippenwellenleiter aus Lithiumniobat analysiert, die auf Siliziumdioxid Plattformen aufgebracht sind. Der Schwerpunkt liegt hier auf dem nichtlinearen „Parametric Down-Conversion“ Prozess, der für die Erzeugung verschränkter Photonen verwendet wird.
AU  - Ebers, Lena
CY  - Paderborn
DA  - 2022
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1288
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 09.02.2022
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2022
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2022
SP  - 1 Online-Ressource (149 Seiten)
T2  - Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik
TI  - Semi-guided waves in integrated optical waveguide structures
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-40477
Y2  - 2026-02-05T01:34:26
ER  -