為了解決傳統(tǒng)電光混合運(yùn)算邏輯單元速率低、功耗高、尺寸大等問題,以實(shí)現(xiàn)電光混合高速運(yùn)算,本文設(shè)計(jì)了一種基于介電常數(shù)近零態(tài)（Epsilon-Near-Zero）和銦錫氧化物（ITO）薄膜電調(diào)控的集成硅基波導(dǎo)電光混合半加器。利用ITO激活材料薄膜的電調(diào)控特性實(shí)現(xiàn)了光路通斷和交叉,從而實(shí)現(xiàn)了兩位二進(jìn)制數(shù)的半加法功能,通過3D-FDTD模擬仿真對器件模型結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)施加電壓為0 V和2.35 V時(shí),器件能夠完成光信號(hào)邏輯控制。電光混合半加器工作在1 550 nm波長時(shí),其插入損耗為0.63 dB,消光比為31.73 dB,數(shù)據(jù)傳輸速率為61.62 GHz,每字節(jié)消耗能量為13.44 fJ,整個(gè)半加器尺寸小于21.3μm×1.5μm×1.2μm。該器件具有結(jié)構(gòu)緊湊、插入損耗低等特點(diǎn),為高速電光混合光學(xué)邏輯器件及半加器設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 

【文章來源】：中國光學(xué). 2020,13(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3426265