硅基电光调制与模分复用集成器件

• 作者: 项彤 陈鹤鸣 胡宇宸
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 光通信 硅基光子晶体 耦合模理论 电光调制 模分复用 集成器件
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信|Fiber Optics and Optical Communications
• 页码范围: 131-142
• 页数: 12页
• 分类号: TN256
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.1106001

摘要

提出了一种硅基电光调制与模分复用的集成器件,该集成器件的电光调制模块由硅基光子晶体波导和宽度调制(WM)型谐振腔组成,模分复用模块由硅基非对称平行纳米线波导组成.光子晶体波导和纳米线波导的连接处采用锥形结构,用于减少两种波导之间的级联损耗.根据时域耦合模理论与等离子体色散效应,采用WM型谐振腔和PN掺杂结构实现了对TE0模式的调制.根据横向耦合模理论,采用非对称平行纳米线波导实现了 TE0模向TE1模的转换.应用二维时域有限差分法(2D-FDTD)对其性能进行仿真分析,结果表明,该集成器件在调制电压为1.24 V时,可以实现中心波长为1553.91 nm的TE0模和TE1模的窄带通断调制及复用功能,插入损耗小于0.46 dB,消光比为19.73 dB,调制深度为0.9894,高品质因数Q值达1.5×104,信道串扰小于-14.66 dB.该集成器件的结构紧凑,尺寸约为54 μmX22 μm,这对提高系统集成度、提升光通信网络容量具有重要意义.