CMOS互換の傾いた波の設計で通信波長レージングを行っています

科学分野:

• フォトニクスと材料科学 フォトニクスと材料科学
• インテグレーテッド光学 (Integrated Optics) とは
• 半導体レーザー 半導体レーザー

背景:

• エルビウムドーピングされた材料は,1.5μmの通信波長において極めて重要です.
• シリコンフォトニック統合回路 (Si PIC) は,効率的なオンチップの光源を必要とします.
• 傾いた波のレーザー (TWL) は,Si PICに対してCMOS互換性を提供します.

研究 の 目的:

• エルビウムイオン (Er3+) の電気通信波長レーシングを傾いた波 (TW) モードで実証する.
• Si PIC用のCMOS互換のオンチップ光源を開発する.
• Er3+ドーピングされたTWLの性能と特性を調査する.

主な方法:

• Er3+ドーピングされたSi豊富な酸化物を使用して,波導体結合の傾斜波レーザー (TWL) の製造.
• 1.5μmの通信波長でレーシングを実現するための光学ポンプ.
• 光発光量子収量 (PLQY),光学純増益,値電力,およびレージング特性の特徴.

主要な成果:

• TWモードでEr3+の電気通信波長レージングを達成し,PLQYは20.6%で,光学純増益は24.3dB·cm−1.3であった.
• ~40 mWの低値光学ポンプパワーを実証しました.
• TWモードシミュレーションと一致するエッジエミッティング光発光と,顕著な光増幅が観察されました.

結論:

• Si-rich オキシドのEr3+ドーピングされたTWLは,Si PICsのための実行可能なオンチップ光源を提供します.
• この研究は,CMOS対応の電気通信波長の光源の最適化経路を提供する.
• この研究は,光源の統合をシリコンフォトニクスに進めています.