針對(duì)傳統(tǒng)電光調(diào)制器存在調(diào)制速度慢、損耗高和封裝尺寸大等問(wèn)題,采用高電光系數(shù)的高分子材料,結(jié)合狹縫波導(dǎo)理論,提出了一種基于振蕩微環(huán)的電光調(diào)制器,并利用COMSOL Multiphysics和Lumerical FDTD solutions仿真軟件對(duì)該調(diào)制器的關(guān)鍵性能進(jìn)行仿真分析。分析結(jié)果表明:該電光調(diào)制器在小封裝尺寸條件下,具有優(yōu)異的光電性能,而且兼容互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）標(biāo)準(zhǔn)制造工藝。 

【文章來(lái)源】：光通信技術(shù). 2020,44(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

振蕩微環(huán)電光調(diào)制器結(jié)構(gòu)與光傳輸路徑

其中，Aeff為有效模場(chǎng)面積，L為公共波導(dǎo)與振蕩微環(huán)間的距離。在振蕩微環(huán)硅層高度HSi分別為170 nm、200 nm、230 nm和260 nm的情況下，本文研究了不同HEOP下的QFOM，如圖2所示�？梢钥闯觯S著振蕩微環(huán)硅層厚度HSi的增加，QFOM隨之增加；在相同的HSi情況下，QFOM隨著HEOP的增加而增加。綜合考慮各方面因素，振蕩微環(huán)的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)為：HSi=260 nm,HEOP=40 nm。此時(shí)，振蕩微環(huán)的復(fù)合折射率為1.87+0.0018i，振蕩微環(huán)的單位長(zhǎng)度傳輸損耗e1=0.657 dB/mm。2 電光調(diào)制器性能

本文采用Lumerical FDTD solutions仿真軟件對(duì)光信號(hào)傳輸性能進(jìn)行研究分析�？紤]到加工工藝和耦合效率等方面因素，取硅基波導(dǎo)高H=200 nm，此時(shí)公共波導(dǎo)的單位長(zhǎng)度傳輸損耗為e2=2.8 dB/mm，公共波導(dǎo)與振蕩微環(huán)間的距離L=60 nm，公共直波導(dǎo)長(zhǎng)度D=2.5μm，振蕩微環(huán)半徑R=535 nm。入射光波長(zhǎng)范圍為1500～1600 nm，中心振蕩波長(zhǎng)為1550 nm。該電光調(diào)制器在加載電壓前后的端口2透射頻譜的變化如圖3所示。在未加載電壓時(shí)，振蕩器的中心諧振波長(zhǎng)為1550 nm，透射率為18.5%；加載了8.9 V電壓后，中心振蕩波長(zhǎng)藍(lán)移了13.2 nm，變?yōu)?536.8 nm，透射率為79.5%。為了更深入地觀察調(diào)制器在加載電壓前后的狀態(tài)變化，本文研究了波長(zhǎng)為1550 nm時(shí)調(diào)制器在高度方向上z= 9 nm處的歸一 化電場(chǎng)強(qiáng) 度分布 ， 如圖4所示。可以看出， 在未加載電壓時(shí)，波長(zhǎng)為1550 nm的光束在調(diào)制器中激勵(lì)出了較強(qiáng)的振蕩， 大部分光束經(jīng)振蕩微環(huán)從端口4輸出， 只有少量的光束 從端口2輸出；而在加載了8.9 V的電壓之后， 波長(zhǎng)為1550 nm的光束在調(diào)制器 中基本沒(méi) 有激勵(lì)出諧振，光束主要從端口2輸出，這與圖3具有非常好的一致性。


本文編號(hào)：3234429