硅-有机复合集成电光调制器的优化与制备

• 作者: 刘若男 张小雪 李志华 武震林 王艺蒙 王迪 薄淑晖 谭庆贵 谷一英 赵明山 邹艳慧 陈卓 韩秀友
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 电光调制器 硅-有机复合集成 Slot波导 Strip-to-Slot模式转换器 半波电压-长度积
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 2138-2150
• 页数: 13页
• 分类号: TN256|TN252
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/OPE.20202810.2138

摘要

硅-有机复合光子集成技术充分发挥了硅光的大规模集成优势和有机聚合物材料的高电光系数优势,在高性能集成微波光子系统中极具应用潜力.本文对硅-有机复合集成电光调制器结构进行了较为全面地优化设计和初步制备研究.电光有机聚合物填充在硅Slot波导的狭缝中,优化Slot波导结构得到光场限制因子为0.32,使得光波场与射频电场高度重合,提高了电光调制效率.采用锥型波导模式转换结构实现Strip-to-Slot的低损耗耦合,耦合效率为99.55％.重点分析了电极长度、宽度等参数对调制器频率响应的影响,优化得到3 dB带宽为77 GHz,半波电压-长度积为0.045 V·cm.根据仿真结果设计了用于制备调制器的M ASK.实验制备了Slot波导并进行了聚合物的填充实验研究,获得了良好的结果.