シリコンフォトニックチップのブロードバンド光学パラメータ加減
Mark A Foster1, Amy C Turner, Jay E Sharping
1School of Applied and Engineering Physics, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA.
Nature
|June 23, 2006
まとめ
シリコンの光学増強帯域幅の拡大は,シリコンフォトニクスにとって極めて重要です. この研究は,シリコン・オン・インソレーター波導体における4波混合を用いて28nmの増幅帯域幅を実証し,密度の高い波長分割マルチプレクスを可能にしました.
科学分野:
- フォトニクス フォトニクスとは
- インテグレーテッド光学 (Integrated Optics) とは
- マテリアルサイエンス 材料科学
背景:
- シリコン・オン・インソレーター (SOI) の光学集積回路は,機能性のために光学増幅器を必要とします.
- 現在のラマンベースの増幅器は,制限された帯域幅 (1 nm) を提供し,単一の波長チャネルに制限されます.
- 幅広く増強する帯域幅は,密度の高い光子回路における複数の波長チャネルの並列処理に不可欠である.
研究 の 目的:
- SOIの波形ガイドで,幅広い波長範囲における光学純増益を実証する.
- 密度の高い波長分割マルチプレキシング (DWDM) アプリケーションの効率的な波長変換を達成するために.
- SOIプラットフォームに高度な全光学機能の転送を可能にします.
主な方法:
- 特別に設計されたSOIチャネルウェーブガイドで相対称な4波混合を使用しています.
- 波長28nmの波長範囲で光学増益をオン/オフする.
- 高ピーク効率 (+5.2dB) を有する波長変換の実証.
主要な成果:
- SOI波形ガイドで28nm帯域幅の純光学増益を達成しました.
- 1,511-1,591 nmの波長変換が実証され,ピーク効率は以前の報告の20倍以上です.
- 全シリコン光学集積回路にDWDMを実装するための経路を確立しました.
結論:
- ブロードバンド光学増益は,SOIで4波混合を用いて達成可能である.
- このブレークスルーにより,シリコンフォトニクスプラットフォームの密度の高い波長分割マルチプレキシングが可能になりました.
- 以前はシリカ繊維に限られていた高度な全光学機能が,SOIで実現できるようになった.
