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针对片上光互连用光源对谐振腔单色性、可调性的要求, 基于互补金属氧化物半导体技术和绝缘衬底上的硅材料, 设计并制作了一种基于微环谐振腔的可调谐硅基反射腔镜。利用转移矩阵方法分析了该反射腔的性能, 发现该反射腔具有较好的尖锐度和消光比。实验结果表明, 该反射腔在波长1549 nm处反射率可达90%, 品质因素Q值为3×104, 自由光谱范围(FSR)为9.6 nm。通过对微环谐振腔进行热光调制, 在0~40.5 mW功率范围内实现了在FSR内的波长可调。
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第
卷
第
期
光
学
学
报
年
月
ACTAOPTICASINICA
December
基于微环谐振腔的可调谐硅基反射腔镜
李
霞
王
超
余
辉
江 晓 清
浙江大学信息与电子工程学院
浙江 杭州
摘要
针对片上光互连用光源对谐振腔单色性
可调性 的要 求
基 于互 补金 属 氧化 物半 导 体技 术和 绝 缘衬 底上 的
硅材料
设计并制作了一种基于微环谐振腔的可调 谐硅 基反 射 腔镜
利 用转 移矩 阵 方法 分析 了 该反 射腔 的 性能
发现该反射腔具有较好的尖锐度和消光比
实验结果表明
该反射 腔在 波长
处反 射率 可达
品质 因
素
Q
值为
自由光谱范围
为
通过对 微环谐振腔 进行热光调 制
在
功率范 围内
实现了在
内的波长可调
关键词
光学器件
反射腔
热调特性
微环谐振腔
中图分类号
文献标识码
doi
.
AOS.
TunableSiliconReflectionCavit
y
MirrorBasedon Microrin
g
Resonator
Colle
g
eo
f
In
f
ormationScienceandElectronicEn
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Zhe
j
ian
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Universit
y
Han
g
zhou Zhe
j
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g
China
Abstract
Ke
y
words
OCIScodes敭 敭 敭
收稿日期
收到修改稿日期
基金项目
国家
计划
国家自然科学基金
浙江省杰出青年基金
作者简介
李
霞
女
博士研究生
主要从事微环谐振腔在硅基集成光子器件中的应用方面的研究
导师简介
江晓清
男
博士
教授
博士生导师
主要从事集成光学器件和光电子技术应用等方面的研究
通信联系人
引
言
近年来
随着微纳技术的迅速发展
绝缘硅微纳光子器件及 其集成成为 研究者们关 注的焦点
基于
绝缘衬底上硅
材料的硅波导非常适用于 高密度光子 集成
且制备工艺 和现有的微 电子互补金 属氧化
物半导体
标准工艺兼容性高
成为未来光子集成芯片 的首选技术
由于硅和二 氧化硅的折 射率差
较大
硅波导对光场具有较大的限制作用
微纳波导的弯曲半径 可降低至几 微米
从而为光子 器件的小
型化和高密度集成提供了可能
基于硅波导的微环谐振腔结构具有性能良好
结构紧凑
功能配置灵活等优
点
采用硅基微环谐振腔可实现多种光功能器件
包括高速电 光调制器
滤波器等
针对片上光 互连
用光源对谐振腔性能的要求
为在集成光学器件中实现高效的光路反射
需要在简 单端面上制 作高反射膜
但是高反射膜的制作过程通常比较复杂
甚至无法实现
布拉格光栅是最常见的反射结构
但是布拉格光栅
的制作较微环复杂
并且波长可调范围较小
微环谐振腔具有波长选 择性
可用于混合 外腔激光器 反射
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weixin_38685694
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