平面波導(dǎo)技術(shù)及器件發(fā)展動態(tài)(編輯修改稿)
2025-07-22 06:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 種實現(xiàn)方案，其中比較典型的稱為龍骨型的平面波導(dǎo)AWG器件最為普遍，如圖3所示。該類器件通路數(shù)大、緊湊、易于批量生產(chǎn)，但帶內(nèi)頻響尚不夠平坦。 AWG是第一個將平面波導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用于商品化的元件。其做法為在硅晶圓上沉積二氧化硅膜層，再利用微影制程（Photolithography）及反應(yīng)式離子蝕刻法（RIE）定義出陣列波導(dǎo)及分光元件等，然后在最上層覆以保護層即可完成。AWG的制作材料除SiO2/Si外，InGaAsP/InP和Polymer/Si也常被采用。InGaAsP/InP系的AWG被看好的原因在于它尺寸小并能與InP基有源與無源光子器件及InP基微電子回路集成在同一基片上。 首先提出AWG概念的荷蘭人在兩年前制作出了有別于龍骨型的AWG結(jié)構(gòu)。 4為荷蘭微系統(tǒng)技術(shù)公司（mikro systemtechnik）在TiO2/Al2O3平面波導(dǎo)上采用“自聚焦傳輸光柵（selffocussing Transmission Grating）”制作的垂直錐形波導(dǎo)AWG，由于TiO2和 Al2O3有較高的折射率差，其通道間隔可以作的很窄（ nm）。 AWG光波導(dǎo)的通道數(shù)由最初的16通道已發(fā)展到400個通道，最高記錄為NTT利用兩種類型的AWG的串聯(lián)連接法(寬分波帶寬的前級+窄通道間隔的后級)首次實現(xiàn)了1000個通道。目前商用流行的仍以40通道為主流。 （3）Interleaver 圖為荷蘭Twente大學(xué)的研究人員在SiON波導(dǎo)上采用非對稱馬擇（Mach Zehnder）干涉儀和環(huán)行共振腔技術(shù)實現(xiàn)了 Interleaver功能，可將50 GHz間隔的波長交錯分離，信道隔離度可達30dB。（4）大端口數(shù)矩陣光開關(guān)(Switch) 平面波導(dǎo)型開關(guān)主要包含熱光開關(guān)、電光開關(guān)和全內(nèi)反射型開關(guān)。 熱光開關(guān)是利用硅波導(dǎo)的熱感應(yīng)折射率變化制作的，其M－Z腔由二個3dB耦合器和二個波導(dǎo)臂組成的，其中一臂上加有熱光相移薄膜加熱器。通過受熱和非受熱實現(xiàn)開關(guān)功能。 電光開關(guān)與熱光開關(guān)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)相似，但采用電折變效應(yīng)來實現(xiàn)對波導(dǎo)臂的光程差調(diào)制。由于Si材料為中心反演對稱結(jié)構(gòu)，泡克爾效應(yīng)極弱，電光系數(shù)很小，因此難以利用場致折變效應(yīng)，只能利用Si材料中的等離子色散效應(yīng)，于是Si波導(dǎo)層中需要制備pn結(jié)，以實現(xiàn)高濃度載流子的注入。InGaAs
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