硅光子芯片外腔窄线宽半导体激光器

随着超高速光互连、相干光通信、相干检测等技术的不断发展,对激光光源的线宽、相频噪声、可调谐性和稳定性等都提出了更为严格的要求。利用基于CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺的硅光子芯片与半导体增益芯片各自的优势,将二者准单片集成实现结构紧凑、低功耗和高稳定性的窄线宽半导体激光器成为近年的研究热点。该结构可通过微环谐振器、环形反射镜和马赫曾德干涉仪等提供光反馈压窄线宽,并实现宽调谐范围和稳定功率输出。本文主要阐述了硅光子芯片外腔半导体激光器的最新研究进展,针对几种包含微环谐振器的结构进行了分类介绍,深入讨论了增加耦合效率和降低端面反射率等技术难题。针对未来空间光通信和光互连等应用前景,展望了该类激光器在功率提升和光子集成方面的未来发展方向。

一种基于硅光子芯片技术的100Gbps高速有源光缆

随着大数据、云计算时代的到来,数据中心以及互联网对于数据传输的速率和带宽提出了更高的要求。本文介绍了一种基于硅光子芯片技术的高速有源光缆的工作性能和制作工艺,其数据传输速率可达100Gbps,结合单模光纤可支持长距离数据传输。该有源光缆利用与硅兼容的材料制备光电子元件并将它们集成到硅衬底上,从而减少50%以上分立的元件数量,为高速率、大带宽、低能耗、低成本的大数据中心互联系统提供了新的解决方案。

可实现三维磁场传感的硅基磁光微环芯片设计

根据磁光非互易相移原理,通过分析硅基磁光波导中导波光模式对磁化强度的敏感性,提出一种Ce YIG/Si-Ce YIG/SiO2硅基磁光波导结构,仿真分析了其模场分布和有效折射率的磁化强度依赖关系。将两个硅基磁光波导垂直放置并分别组成两个微环谐振器,进而设计出三维磁场传感芯片,通过测量两个微环中TE和TM两种模式下微环谐振波长的移动,可获得磁化强度或磁场的大小和方向信息。研究表明,在1 550nm波长附近,通过优化波导截面尺寸,在Ce YIG饱和磁化范围内,该磁场传感芯片在其法向和切向的磁场灵敏性分别为和,谐振波长的可移动范围约为200pm。利用平面芯片结构实现了对三维磁场的测量,对三维磁场传感器件的小型化和集成化具有一定的指导意义。