硅基集成光电子器件的新进展

各种业务需求的增加以及光通信的发展推动了集成光电子器件的发展。为了能够构建容量更大,速率更快的光通信网络,各种交换系统也将面对更多的挑战,而集成光学器件在环境和医疗等各个领域的迅速应用对其提出了更高的要求。低价格的硅材料以及硅基微纳技术的发展为实现高速光通信提供了支持。当前,硅基集成光电子器件正迈向智能化、小型化以及节约化等发展。对此,本文对硅基集成光电子器件的新进展进行了分析。

硅基微纳光电子器件的研究

由于硅基加工工艺目前发展较为成熟、硅基光电子元件的制造成本相对较低且具有较理想的光电混合继承性能,所以硅基光电子元件现阶段在光纤通信方面的应用较为普遍,特别是其向微纳米机电系统的深化,使其应用的空间更加广阔,在此背景下,本文以目前较为成功的几个关键硅基微纳光电子器件为例,针对硅基微纳光电子器件展开研究,为对其更加全面的认识做出努力。

硅基光功率监测技术的最新进展

随着集成光路复杂度的增加,需要在不影响系统正常工作的情况下,在链路内使用光功率监测器对集成光路进行实时监测,有效地进行器件行为分析。文章综述了硅基光功率监测器的最新研究进展。重点阐述了表面态吸收、双光子吸收、锗吸收以及缺陷态吸收机制下的光功率监测方案以及各自的优缺点,最后详细讨论了利用缺陷态吸收机制实现光电转换的巨大优势。

硅基集成光电子器件的新进展

综述了硅基微纳激光器、调制器、探测器及光传输控制器件的最新研究进展。重点阐述了表面等离子体、量子阱、光子晶体及纳米光栅等新型结构在提高器件综合性能和降低器件尺寸方面的重大作用。同时,还展示了用标准互补金属氧化物半导体(CMOS)技术,实现硅基光子器件和电子器件在同一基片上微纳集成的巨大前景。

光电导型混晶Si_(1-x)Ge_x波导探测器

首次报导了光电导型混晶Si1-xGex 波导探测器。混晶Si1-xGex 是在硅基SiON/SiO2 /Si上用快速加热超低压化学气相淀积生长并经 6 50℃退火 30min得到的。探测器宽 10 μm ,长 2mm。探测器加上 2 0V偏置电压时 ,探测灵敏度在 0 0 2 2～ 0 0 10A/W之间。混晶Si1-xGex 造成探测器的光谱响应曲线发生蓝移。当锗组分x =0 35、 0 4、0 5、和 0 6时 ,探测器峰值波长分别对应为 875nm、 892nm、 938nm和 984nm。这种探测器有望能直接制作在硅基SiO2 波导元器件的尾端上 ,可用于光互连和光数据处理。

基于马赫曾德尔干涉结构的硅基波分复用器

文章提出了一种基于马赫曾德尔干涉结构的硅基波分复用器。该器件可通过集成的电光移相器实现对器件中各通道传输谱的调节﹐来补偿外界温度变换和工艺误差造成的波长漂移。测试结果表明,热光移相器的效率为3 mW/π,可以实现4个通道的波分复用,通道间隔为3.3nm,隔离度大于30 dB。