【摘 要】
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硅光子是新一代大规模光/电集成技术, 可实现各种常见光器件, 其中基于自由载流子等离子体色散效应的硅基马赫曾德尔电光调制器(MZM), 可实现10 GHz以上的调制速度。在硅基MZM中, 一个关键技术是采用合适的电极结构使自由载流子浓度产生有效的变化, 以达到调制所需的有效折射率变化。考虑到调制速度和功耗的要求, 对一种基于MOS电容电极的MZM进行了光电结合模拟研究。研究结果表明, 在-1.5 V驱动电压作用下, 当掺杂体积分数为1015 cm-3时, 有效折射率变化值为3.82×10-6左右, 实现半
【机 构】
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浙江大学信息与电子工程学系,浙江杭州310027
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硅光子是新一代大规模光/电集成技术, 可实现各种常见光器件, 其中基于自由载流子等离子体色散效应的硅基马赫曾德尔电光调制器(MZM), 可实现10 GHz以上的调制速度。在硅基MZM中, 一个关键技术是采用合适的电极结构使自由载流子浓度产生有效的变化, 以达到调制所需的有效折射率变化。考虑到调制速度和功耗的要求, 对一种基于MOS电容电极的MZM进行了光电结合模拟研究。研究结果表明, 在-1.5 V驱动电压作用下, 当掺杂体积分数为1015 cm-3时, 有效折射率变化值为3.82×10-6左右, 实现半波电压Vπ所需的单臂调制臂长为13.5 cm, 损耗小于0.04 dB/cm; 而当掺杂体积分数为1018 cm-3时, 其有效折射率变化可达6.96×10-5左右, 实现Vπ所需的单臂调制臂长只需0.7 cm, 但损耗约为24.8 dB/cm。而且在不同的电极结构下, 调制性能有明显的差异, 其有效折射率变化达1.53×10-5左右, 实现Vπ所需的单臂调制臂长需3.3 cm, 但损耗只有0.09 dB/cm。
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