本論文的目的是以矽光學平台技術為基礎，建構三頻光收發模組，並將其應用於高畫質多媒體傳輸介面。我們在矽基板上製作具有V型槽和U型槽之光學平台，並整合半導體雷射、光檢器、C-lens、多膜光纖和二種不同中心波長之薄膜濾波器，進而製作複合式積体化之三頻光收發模組。此三頻光收發模組光源利用C-lens透鏡聚焦特性，使光源能有效耦合至多膜光纖和光檢器。同時V型槽和U型槽之精準定位特性，使三頻光收發模組之組裝能可以被動對準的方式進行，可大幅降低封裝所需成本。我們量測所得之三頻光收發模組節點端（Node end）與用戶端（User end）二端之間的光損失在，波長850 nm為-13.03 dB，波長1310 nm為-13.98 dB，波長1550 nm為-11.55 dB。

The objective of this thesis is to fabricate a triplexer module based on Si-bench technology for High Definition Multimedia Interface (HDMI). Using V-groove and U-groove structures, the triplexer modules were formed by hybrid integrating the semiconductor laser, photo detectors, C-lenses, multi-mode fibers (MMF) and thin film filter (TFF) on si optical benches. C-lens were need in the modules to obtain effect optical coupling from light sources to MMF and photo detectors. In addition, C-lens and TFFs were passively integrated into the optical bench using V-groove and U-groove structure. The packaging cost can be greatly reduced. The measured optical losses between node-end sub-module and user-end sub-module are -13.03 dB, -13.98dB, and -11.55db for 850nm, 1310nm and 1550nm light sources, respectively.

目 錄

第一章　　導論…………………………………………………………1
第二章 三頻光收發模組……………………………………………4
2-1 三頻光發模組Node End …………………………….4
2-2 三頻光收模組User End…………………………...…5
第三章　　自由空間量測…………………………………………..…..7
3-1 雷射產生的條件…………………………………..….7
　　　　　3-2 通訊用之半導體雷射……………………………..…10
3-2-1 F-P laser……………………….………….....10
3-2-2 DFB laser…………………………………....11
3-2-3 VCSEL laser………………………………...12
3-3 光檢器(Photo-Detector)……………...……………...13
3-4 光學薄膜濾波器(Thin film filter) ………….......…..18
3-5 自由空間量測………………………….…….……...19
3-5-1 850nm自由空間量測…………………...….20
3-5-2 850nm user end 自由空間量測…….......….21
3-5-3 850nm node end自由空間量測……..……..22
3-5-4 1310nm自由空間量測……………………..24
3-5-5 1310nm user end自由空間量測……………25
3-5-6 1310nm node end 自由空間量測……….….26
第四章　　三頻光收發模組元件製作…………………………………28
4-1　submount 製程製作………………………………….28
4-2　bench 製程製作………………………………………36
4-3　submount和bench接合製程………………………...44
第五章　　元件整合量測分析………………………………………….46
5-1 Bench user end 量測分析…………………………….46
5-2 Bench node end量測分析…………………..………...49
第六章 結論與討論………………………………………………….53

1.http://stock.yam.com/rsh/article.php/428057

2.http://en.wikipedia.org/wiki/HDMI

3.http://www.hdmi.org/index.aspx

4.閰吉祥,鄭壽昌 “雷射原理與技術 “ ，新文京開發出版
5.Govind P. Agrawal, ”Fiber-Optic Communication Systems”, John Wiley,1997.(Book)
6.光纖通訊基礎簡介(中),安捷倫科技 / 祁子年
7.姜智豪，國立中山大學光電所論文，應力對於WDM薄型薄膜濾波器波長飄移研究（2007）