微環(huán)諧振腔是集成平臺(tái)上的重要基礎(chǔ)元件。硅納米線波導(dǎo)的高折射率差使彎曲波導(dǎo)可以獲得相對(duì)低折射率差平臺(tái)更小的彎曲半徑,使微環(huán)諧振腔能夠獲得更大的自由光譜范圍。這為實(shí)現(xiàn)基于微環(huán)諧振腔的波分復(fù)用器提供了基礎(chǔ)。硅基微環(huán)濾波器和波分復(fù)用器對(duì)加工工藝敏感。平頂型響應(yīng)可以降低對(duì)波長(zhǎng)漂移的敏感性。波分復(fù)用,利用不同的波長(zhǎng)復(fù)用不同的信息,極大的拓展了通信容量。隨著通道數(shù)目的增加,伴隨的是成本和功耗的增大。硅納米線波導(dǎo)的偏振和模式特性提供了波長(zhǎng)以外的復(fù)用維度。偏振復(fù)用和模式復(fù)用可以提高單個(gè)波長(zhǎng)的信息容量,為實(shí)現(xiàn)大容量片上光鏈路提供了可能。本論文提出了偏振選擇性微環(huán)濾波器的概念。偏振選擇性微環(huán)濾波器對(duì)單一偏振態(tài)形成典型諧振,對(duì)另一偏振態(tài)實(shí)現(xiàn)諧振抑制。本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了 TM偏振微環(huán)濾波器和TE偏振微環(huán)濾波器。實(shí)現(xiàn)的偏振選擇性微環(huán)濾波器在大帶寬范圍內(nèi)（1520nm到1610nm）具有較高的偏振抑制比（>40dB）。該偏振選擇性微環(huán)濾波器在混合偏振復(fù)用-波分復(fù)用復(fù)用系統(tǒng)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。本論文在新型微環(huán)諧振腔的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了基于新型微環(huán)諧振腔的級(jí)聯(lián)微環(huán)濾波器。該濾波器具有較大的自由光譜范圍～28nm和3d... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１不同材料的光學(xué)集成平臺(tái)的應(yīng)用（來源：ＹｏｌｅＤＳｖｅｌｏｐｐｅｍｅｎｔ）【２】

ｌｈｏｎｓ）?ｄｅｍａｎｄｓ??！?警?Ｉ：??§?？?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｅｒｖｅｒ?ｅｎｅｒｇｙ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ?■■■?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ??ｕ?（ｗａｔｔ－ｈｏｕｒ?ｐｅｒ?ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ）?０?２４?〇Ｊ９?ｈａｓ??ｊａｉ?ｒｓｓｂｅｒｏ，ｓｅｒｖｅ，ｓ?０１１??ｆ，?、?Ａｖｅｒａｇｅ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｄｒｉｖｅ?ｅｎｅｒｇｙ??（ｂ）?—??ＰＵｔ．?ｐｏｗｅｒ?ｕｓａｇｅ?ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ．?ＩＰ．?ｉｎｔｅｒｎｅｔ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ－??圖１．２（ａ）數(shù)據(jù)中心圖片［３］；（ｂ）數(shù)據(jù)中心的需求及能耗［３］。??Ｃｅｎｔｔ＾＊Ｕ?１０Ｇ／４０Ｇ／１００Ｇ?１００／２００／４００Ｇ??ＤＷ０Ｍ?ＤＷＤＭ＾??４００?ＳＭＦ?１００ＧＳＭＦ??１〇＞ｎＬＳＯ〇ｍ?４００?ＭＭＦ?ｗ?ＳＭＦ??Ｉ圓ｌ＿＿ｌｌ?＝…——一??（ｂ）?＿?Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ??ｄａｔａ?ｉｎ?ｌＯＯＧｐｓ?ｏｕｔ?ｏｆ?ｏｎｅ??■?ｏｐｔｉｃａｌ?ｆｉｂｅｒ?ｕｐ?ｔｏ??ｍｕ?ｌ〇ｋ＿ｎｇｅ??ＩＩＩ?ｈ?ｔ?Ｉ?ＩＩＩ?Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ??…；９Ｍ??Ｈｙｔ？ｉ?ＩＣ３?Ｌａｓｅｒ??圖１．３?Ｉｎｔｅｌ公司提出的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)、Ｉｎｔｅｌ公司研發(fā)的硅基集成光收發(fā)芯片及芯片的應(yīng)用環(huán)節(jié)??［４］；硅基集成平臺(tái)上的基于稀疏波分復(fù)用的光發(fā)送機(jī)芯片示意圖［５］。??Ｉｎｔｅｌ公司在２０１７年指出數(shù)據(jù)中心通信容量（Ｄａｔａ?Ｃｅｎｔｅｒ?ｔｒａｆｆｉｃ）是互聯(lián)：網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容??量（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ?Ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ｔｒａｆｆｉｃ）的５倍，并預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中心通信容量將以每年翻一倍

?１緒論???芯片的應(yīng)用環(huán)節(jié)（５００ｍ￣２ｋｍ距離范圍的通信）。２０１９年和２０２０年，Ｉｎｔｅｌ公司在ＯＦＣ＃?＿??議上分別展示了硅基集成平臺(tái)上的基于稀疏波分復(fù)用的ｌＯＯＧｂｐｓ光發(fā)送機(jī)芯片［５］（見圖??１．３?（ｂ））和基于ｌＯＯＧｂｐｓ的光發(fā)送機(jī)的４００Ｇｂｐｓ光發(fā)送機(jī)芯片［６］。??１２２０＾?＾??＾?＿＿＿?ｅｇ??ｖ、■?Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ?ｔｅｒａｂｉｔ／ｓ?／??Ｍｏｄｕｌａｔｅ?ａｔ?２５．?４０．?ｌＯＯＧｂｐｓ??ｆ，曹??ＫＪ?．１?ｉｓ？?＜＞〇?］??＿?．?＆?■１２?＾?■??（Ｃ）?８?１６．?３２?ｃｈａｎｎｅｌｓ??圖１．４?（ａ）硅基集成光收發(fā)芯片的示意圖［７１；?（ｂ）光發(fā)送模塊與光接收模塊通過光纖實(shí)現(xiàn)５０Ｇｂｐｓ的光鏈??路［７］；?（ｃ）通過提高調(diào)制器的調(diào)制速率和復(fù)用器的通道數(shù)目提高光互連帶寬的示意圖［７］。??Ｍ?Ｃｌｉｃｋ等人％和Ｑ?Ｃｈｅｎｇ等人Ｍ分別指出大規(guī)模使用波分復(fù)用技術(shù)是實(shí)現(xiàn)大帶寬、??低功耗的應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的光收發(fā)機(jī)的關(guān)鍵。如圖１．４?（ａ）和（ｂ）所示，丨ｎｔｅｌ通過將激??光器、調(diào)制器、復(fù)用器集成在同一發(fā)送芯片上，解復(fù)用器和探測(cè)器集成在同一芯片上，可??以實(shí)現(xiàn)低成本、集成化、大容量的芯片間的光互連ｍ。如圖１．４?（ｃ）所示，通過提高調(diào)制??器的調(diào)制速率和復(fù)用器的通道數(shù)目可以提高光互連的帶寬，實(shí)現(xiàn)ｔｅｒａｂｉｔ／ｓ的光收發(fā)通信。??大容量硅基片上復(fù)用器件將成為重要的需求［７］。??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Accurate extraction of fabricated geometry using optical measurement[J]. YUFEI XING,JIAXING DONG,SARVAGYA DWIVEDI,UMAR KHAN,WIM BOGAERTS.  Photonics Research. 2018(11)
[2]High-responsivity 40 Gbit/s InGaAs/InP PIN photodetectors integrated on silicon-on-insulator waveguide circuits[J]. 尹冬冬,何婷婷,韓勤,呂倩倩,張冶金,楊曉紅.  Journal of Semiconductors. 2016(11)



本文編號(hào)：3399431