硅-有机物材料混合电光调制器的优化设计

发布时间：2017-09-30 09:37

  本文关键词：硅-有机物材料混合电光调制器的优化设计

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【摘要】：设计了一种基于绝缘上层硅的硅-有机物材料混合马赫-曾德干涉型高速电光调制器.利用光束传播法对顶层硅为220nm的绝缘上层硅基片上的3dB分束器/合束器的结构参数进行模拟,优化后附加损耗仅为0.106dB.为提高模式转换效率,在条形波导和slot波导之间设计了模式转换器,光耦合效率高达98.8%,实现了光模式高效转化.利用时域有限差分法模拟了slot波导平板区掺杂浓度对波导内光学损耗的影响,在几乎不产生光学损耗的情况下,得到平板区轻掺杂浓度为71017/cm3,调制器设计总损耗为0.493dB.利用薄膜模式匹配法对slot波导结构进行仿真分析,考虑slot区等效电容及平板区等效电阻对带宽的影响,优化后得到slot波导结构的限制因子为0.199.采用slot波导与强非线性有机材料LXM1结合的绝缘上层硅平台实现了强普克尔效应,得到电光调制器半波电压长度积为1.544V·mm,电学响应3dB带宽为137GHz.
【作者单位】： 中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点联合实验室;
【关键词】： 硅-有机物材料混合 槽式波导 电光调制器 马赫曾德干涉 模式转换器
【基金】：国家自然科学基金面上项目(No.61274047);国家自然科学基金重点项目(No.61435013) 国家自然科学青年基金(Nos.61307034,61205044)资助
【分类号】：TN761
【正文快照】： 1-10032500引言传输高速率、大容量数据需求促进了光网络的巨大发展,并且吸引了许多研究人员对电光调制器研究的兴趣[1-3].电光调制器将电信号转变为光信号,同时能够实现电光信号转换、射频信号控制、光路控制等多种功能,因而在光纤通信网络中具有重要作用[4-6].基于硅材料制

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本文编号：947481