对CMOS兼容混合III-V-on-Silicon量子点激光器的光学波导对设计
Peter Raymond Smith1, Konstantinos Papatryfonos1,2, David R Selviah1
1Department of Electronic and Electrical Engineering, University College London, London WC1E 7JE, UK.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|November 12, 2025
概括
研究人员开发了一种用于光子学的新型混合激光设计,改进了220nm波导中的光合,以实现高效的数据通信. 这种紧的,节能的激光器对于先进的光学互连是强大的.
科学领域:
- 光子学 光子学
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 半导体激光器半导体激光器
背景情况:
- 紧,节能的1.3微米激光器对于数据通信和光学互连至关重要.
- 混合III-V-on-silicon激光器在III-V/Si光学合中提供了潜力,但面临着挑战,特别是使用标准的220nm波导.
研究的目的:
- 为了数值研究分布式布拉格反射器 (DBR) 混合III-V-on-silicon激光器.
- 分析220纳米厚的波导的设计权衡和优化策略.
- 为有效的III-V/Si合和模式转移提出一个新的表轴设计.
主要方法:
- 基于超级模式理论的数值模拟.
- 对模式配置文件依赖于波导尺寸和III-V堆几何/组成的分析.
- 针对优化光学封闭和模式转移的表轴设计的研究.
主要成果:
- 确定了模式配置文件,波导尺寸和III-V堆特征之间的依赖关系.
- 提出了一种新的表轴设计,使有效的III-V/Si合成为可能.
- 在III-V增强部分表现出强大的光学模式限制,并有效地传输到波导.
结论:
- 拟议的新型表轴设计使用220纳米厚的波导方便有效的III-V/Si合.
- 该设计确保了增强和被动截面之间高效的光学模式转移.
- 开发的混合激光设计表现出对制造变化的稳定性,这对于CMOS兼容性至关重要.
