基于介电常数近零态和铟锡氧化物集成硅基波导的电光半加器

• 作者: 朱爱军 杜社会 梁志勋 胡聪 许川佩
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 硅基光电子学 电光半加器 介电常数近零态 耦合模理论 铟锡氧化物 光波导
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 原创文章
• 页码范围: 1001-1013
• 页数: 13页
• 分类号: TN256|TP381
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CO.2020-0078

摘要

为了解决传统电光混合运算逻辑单元速率低、功耗高、尺寸大等问题,以实现电光混合高速运算,本文设计了一种基于介电常数近零态(Epsilon-Near-Zero)和铟锡氧化物(ITO)薄膜电调控的集成硅基波导电光混合半加器.利用ITO激活材料薄膜的电调控特性实现了光路通断和交叉,从而实现了两位二进制数的半加法功能,通过3D-FDTD模拟仿真对器件模型结构参数进行了优化设计.仿真实验结果表明,当施加电压为0 V和2.35 V时,器件能够完成光信号逻辑控制.电光混合半加器工作在1550 nm波长时,其插入损耗为0.63 dB,消光比为31.73 dB,数据传输速率为61.62 GHz,每字节消耗能量为13.44 fJ,整个半加器尺寸小于21.3μm×1.5μm×1.2μm.该器件具有结构紧凑、插入损耗低等特点,为高速电光混合光学逻辑器件及半加器设计提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许川佩		124	676	13.0	19.0
2	胡聪		43	201	8.0	13.0
3	朱爱军		21	38	4.0	5.0
4	梁志勋		2	0	0.0	0.0
5	杜社会		1	0	0.0	0.0