基于高迁移率透明导电氧化物的高速、低插入损耗硅基光波导移相器研究

硅基光波导移相器是硅基光电子系统的重要组成部分。透明导电氧化物(TCO)薄膜的介电常数受栅极电压作用会产生调谐,有望应用于下一代高速、低插入损耗且兼容CMOS的硅基光波导移相器中。TCO较高的光吸收系数限制了其在移相器中的应用。提出了一种基于高迁移率的透明导电氧化物的低插入损耗硅基光波导移相器,并证明了TCO材料迁移率与其损耗密切相关。通过理论计算和数值仿真,设计了一种基于高迁移率氧化镉(CdO)材料(μ=300cm^2·V^-1·s^-1)的硅基光波导移相器。所得器件在1550nm波长实现π相移时,器件长度为127μm,插入损耗为1.4dB,调制带宽可达到300GHz。为发展高速硅基光波导移相器件提供了新思路。

基于Au/Ce···YIG/TiN结构的磁光表面等离激元共振及折射率传感器研究

提出了一种基于Au/Ce:YIG/TiN结构的磁光表面等离激元共振器件(MOSPR)。通过构建Au周期纳米盘、Ce:YIG薄膜和TiN薄膜三层结构,实现Au纳米盘局域表面等离激元共振(LSPR)和TiN/Ce:YIG界面传播型表面等离激元共振耦合,显著降低了LSPR的散射损耗,并实现了磁光效应的显著增强。MOSPR的横向磁光克尔效应(TMOKE)信号的绝对值达0.21。应用这一器件制备传感器,借助磁光氧化物的强磁光效应,可以显著提高LSPR传感器的品质因数(FoM)。基于TMOKE谱进行传感,器件的FoM可达2192.4586RIU-1。该研究为高灵敏度、高FoM LSPR器件的制备提供了一种新思路。