在多层Si₃N₄-on-SOI平台上的高功率的两极化不敏感调节式微型波器

科学领域:

• 光子学和光学工程 光子学和光学工程
• 材料科学 (化/平台) 材料科学
• 集成光学 集成光学 集成光学

背景情况:

• 现有的光学波器往往受到偏振依赖,高插入损失和有限的可调性影响.
• 微环共振器 (MRR) 为光学过提供了紧的解决方案,但需要精心设计才能达到性能.
• 在在绝缘体 (SOI) 平台上的化 (Si3N4) 为集成光子设备提供了坚固的基础.

研究的目的:

• 开发和演示一个非重复的极化-多样性可调节带通光学波器.
• 为了利用加点滴双合MRR的双向传输,提高过器的性能.
• 为了改善热光学调效率和实际应用的整体设备特性.

主要方法:

• 使用多层Si3N4-on-SOI平台与添加滴滴双合MRR.
• 实施了带有欧勒曲线的紧型Si3N4MRR,以减少足迹和损失.
• 采用悬浮式微型加热器设计,以提高热光学调节效率.

主要成果:

• 实现了低光纤至光纤插入损失4.3dB (1.7dB在芯片上) 和偏振依赖损失<0.5dB.
• 已证明高灭绝率 (> 30 dB) 和低差异群延迟 (< 2.5 ps).
• 经过实验验证,波长调节范围为2nm,带宽为3dB的调节范围为20GHz,调节效率高 (33pm/mW).

结论:

• 开发的过器是可重新配置的,极化不敏感的,并表现出低损耗和交叉声.
• 悬浮式微型加热器的设计显著提高了调节效率 (比以前的设计高约7.5倍).
• 这种设备显示出在光通信和信号处理中的实用应用的巨大潜力.