SOI基PLC型阵列波导光栅与可调光衰减器单片集成

制作了基于绝缘体上硅(Silicon on Insulator,SOI)材料的8×16通道的阵列波导光栅(Arrayed Waveguide Grating,AWG)与电吸收型可调光衰减器(Variable OpticalAttenuator,VOA)的单片集成器件,其信道间隔为200 GHz.该集成器件采用脊形波导结构,其截面尺寸为亚微米级,整体尺寸为2.9 mm×1 mm.该VMUX器件的片上损耗为9.324～10.048 dB,串扰为6.5～8.2 dB;在20 dB衰减下,单通道最大功耗为87.98 mW;最大信道偏振相关损耗(Polarization Dependent Loss,PDL)为0.461 dB,16通道的衰减一致性为0.245 dB.该器件能够实现良好的波分复用/解复用及信道功率均衡的功能.     

基于石英衬底的16通道二氧化硅可调复用器/解复用器的单片集成

本文是关于可调复用器/解复用器的单片集成,它由一个16通道200 GHZ的二氧化硅阵列波导光栅和一组马赫增德尔干涉型热光可调光衰减器阵列构成。该集成器件是基于石英衬底的,与基于硅衬底的器件相比,省去了沉积下包层的工艺步骤,并且降低了器件功耗。该集成器件的插入损耗是-5 dB,串扰小于-22 dB。在衰减为20 dB的时候每个通道的功耗只有110 mW。     

基于不同衬底的二氧化硅可调复用器/解复用器的单片集成芯片研究

分别设计制备了基于石英衬底和硅衬底的16通道200 GHz二氧化硅可调复用器/解复用器.该器件由一个16通道200 GHz的阵列波导光栅(AWG)和Mach-Zehnder干涉型热光可调光衰减器(VOA)阵列构成.在衰减量达到20 dB的时候,基于石英衬底的器件的外加偏压和功耗分别是11.7V和110 mW;而基于硅衬底的器件的外加偏压和功耗分别是22V和380mW.分析了基于不同衬底的器件性能出现差别的原因,并设计了新的结构,提高了器件性能.     

基于SOI的16通道VMUX器件单片集成

本文制作了基于绝缘体上硅(SOI)材料的16通道的光功率可调波分复用器(VMUX),并且采用了脊形波导结构。该器件是由信道间隔100GHz的阵列波导光栅(AWG)及电光型可调光衰减器(VOA)组成,该VOA采用了侧向p-i-n二极管结构。该VMUX器件的插入损耗为9.1dB,串扰为10dB。VOA在衰减量为20dB时的注入电流为60.74mA。器件的整体尺寸为2.9×1mm2。该VMUX器件具备优异的16通道波分复用及光功率均衡的性能。     

低功耗热光可调光衰减器的设计与制备

可调光衰减器(VOA)是波分复用(WDM)系统中最重要的器件之一,它的主要功能是控制和衰减光信号。设计并制备了基于石英衬底的4通道马赫增德尔(Mach-Zehnder)干涉型热光可调光衰减器阵列。首先介绍了热光可调光衰减器的结构和原理,模拟了在有外加偏压时的热场分布,然后介绍了器件的设计及制备工艺过程,并对所制备的器件进行测试。实验结果表明,制备器件的插入损耗小于1.1 dB,动态衰减范围为0~30 dB。在衰减量为30 dB时,外加偏压为12.5 V,功耗仅有120 mW。最后分析了测试结果,并提出了改善器件性能的方法。     

基于SOI的低功耗低偏振相关损耗的可调光衰减器

基于硅的等离子体色散效应,构建了大尺寸SOI基光波导电光可调光衰减器(VOA)仿真模型,系统模拟分析了结构参数对VOA衰减及偏振相关特性的影响,优化设计出了低功耗、低偏振相关损耗的VOA器件,仿真结果表明,该VOA在20 dB衰减下的功耗仅为24 mW,偏振相关损耗为0.41 dB.     

一种基于SFP封装的数字可调光衰减器的实现

研制了一种基于SFP（Small Form-factor Pluggable）封装的数字可调光衰减器（VOA）模块。该可调光衰减器模块集成了微电子机械系统（MEMS）式的可调光衰减器（VOA）和精密电控制单元,采用标准的SFP封装和接口,实现小型化可插拔,高精度数字化衰减功能。该VOA不仅具有SFP器件特有的高集成度和灵活配置等特点,支持热插拔和即插即用,同时还具有MEMS光衰减器固有的反应速度快、线性度好、高稳定性、高衰减等光学性能,因此在光网络通信设备和光传输系统中具有广泛的应用前景。     

SOI基亚微米光波导可调光衰减器的设计

基于硅的等离子色散效应,构建了SOI基光波导可调光衰减器(VOA)仿真模型,对SOI基亚微米脊形波导结构的模式特性、VOA器件的掺杂区间距、掺杂深度及浓度对VOA特性的影响进行了系统的模拟分析,优化设计出了小尺寸、低损耗的VOA器件,仿真结果表明:该器件在2.1V电压下即可获得30 dB衰减量,功耗仅为14 mW.     

基于低电压驱动MEMS的可调光衰减器的设计与性能分析

研制了一种低成本、小体积的静电驱动微电机系统（MEMS）可调光衰减器（VOA）。该器件采用了静电驱动微反射镜和光纤光准直器，它具有良好的光学性能，克服了传统VOA的缺点。它的驱动电压范围是0～8V，工作范围是0～25dB。给出了器件的衰减量和驱动电压的关系、光学性能的分析和试验结果。     

硅光子器件及其集成技术的研究

主要探讨了偏振分集光路、可调光衰减器、波导耦合型锗光电探测器等硅光器件的研究进展,分析了其结构及技术参数,随后探讨了VOA-PD单片集成技术以及VMUX单片集成技术两种硅基单片集成技术,指出硅光子器件的性能指标已经能满足现代光纤通信系统的要求。     

基于MEMS微镜的可调光学衰减器

设计并制作了一种基于微光机电系统(MEMS)微镜的可调光衰减器(VOA)。其中微镜的谐振频率为11.26kHz,采用垂直梳齿驱动器驱动。微镜采用体硅微加工工艺在绝缘体上硅(SOI)片上制作。采用制作的微镜和双光纤准直器装配成VOA,衰减器在扭转角度为0.3°时驱动电压只有4.4V,开启和关断时的响应时间分别为1.67ms和2.74ms,插入损耗为0.6dB,最大衰减值为40dB。     

一种微电磁驱动的MEMS可调光衰减器

介绍了一种电磁驱动型MEMS可调光衰减器,该器件通过调节微挡光片在光路中的位置控制衰减量.以铜作为牺牲层,由电镀铁镍作为结构层的非硅表面微加工微技术被应用于挡光片的制作上,此项技术与硅的体加工技术相结合有望降低器件的加工成本.此外,还分析了该可调光衰减器的衰减机理,理论计算结果与实验数据基本吻合.实验测得样机性能为,插入损耗低于3 dB,动态范围大于40 dB,回波损耗大于40 dB.     

Ku波段6bit数字衰减器MMIC的小型化设计

基于0.25μm GaAs增强/耗尽(E/D)型赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计并实现了一款集成了6 bit并行驱动器的数字衰减器单片微波集成电路(MMIC)。该衰减器采用T型衰减网络结构,不仅缩小了芯片面积,并且可实现较好的衰减精度和衰减附加相移。芯片在片测试结果表明,在-5 V电源电压下驱动器的静态电流为1.8 mA,响应速度为25 ns。在9~18 GHz频率范围内,衰减器芯片的插入损耗不大于3.6 dB,均方根衰减精度不大于0.7 dB,衰减附加相移为-2°~4°,输入电压驻波比(VSWR)不大于1.25∶1,输出VSWR不大于1.5∶1。芯片尺寸为1.6 mm×0.6 mm×0.1 mm。该电路具有响应速度快、功耗低、面积小、衰减附加相移小等优点,可广泛应用于通信设备和微波测量系统中。     

硅基片上复用—解复用技术与器件

近年来,随着云计算、数据中心的迅速发展,光互连凭借其在功耗、速度和带宽等方面具有电互连无可比拟的诸多优势,获得越来越多的关注。为了充分发挥光互连带宽优势,发展波分复用（WDM）、偏振复用（PDM）以及模式复用（MDM）等技术是一种有效途径。而将多种复用方式综合运用则可形成一种多维混合复用技术,从而显著提升光互连通道数量和传输容量。鉴于片上集成（解）复用器是实现多通道并行传输复用系统的关键器件,着重介绍总结了基于硅光子技术实现的超小型片上集成（解）复用器件的进展,包括WDM、PDM、MDM复用—解复用器件以及混合复用—解复用器件。     

光可变衰减器的研究进展

光可变衰减器(VOA)作为波分复用(WDM)网络中关键的功率管理器件,能够实现信道均衡和自动增益控制功能.微电机械系统(MEMS)型和热光型VOA以其衰减范围宽、功耗低、体积小、易于集成等优点成为研究重点,热光特性极佳的聚合物材料则成为最引人注目的热光材料.文章对已有的VOA器件作了概括分类,介绍了各种MEMS型VOA,还从热光材料的角度,总结了聚合物材料的研究成果,对已见报道的基于聚合物的各种热光型VOA进行了重点的描述和分析.最后给出了VOA的两种网络实例.     

基于平行式液晶技术的可变光衰减器

介绍了一种基于液晶技术的可变光衰减器(VOA)的原理,提出了设计方案,并对器件性能进行了测试.结果表明: 器件可实现小于1 dB的插入损耗,提供0～30 dB的动态衰减范围,小于0.1 dB的分辨率,响应时间小于50 ms.     

GaAs单片集成宽带衰减器

介绍GaAs单片集成衰减器的研究与制作。所研制的衰减器在DC—10GHz的频率范围内，插入损耗小于1．5dB，衰减量大于15dB，驻波小于2．0：1；其中在DC—6GHz的频率范围内，衰减量大于25dB．驻波小于1．5：1，衰减波纹小于0．5dB。     

反射式MEMS VOA在光通信系统中的应用

1.引言可变光衰减器(Variable Optical Attenuator,VOA)是光纤通信中一种重要的光无源器件,通过衰减传输光功率来实现对信号的实时控制,可与光波分复用器     

一种X波段低附加相位的6位单片数控衰减器

提出了一种X波段低附加相位的6位单片数控衰减器。采用一种改进型开关T型衰减网络,实现了2 dB与4 dB的衰减位。网络在整个带宽内具有良好的附加相位特性。其他各衰减位采用了基于传输线的相位补偿结构。该6位单片数控衰减器基于0.25 μm GaAs工艺进行流片与验证,芯片面积为(2.2×1.4) mm²。测试结果表明,在整个带宽内,该数控衰减器的插损小于4.1 dB,输入输出回波损耗小于-10.7 dB,RMS幅度误差小于0.26 dB,RMS相位误差小于2.4°。     

带数字驱动的Ku波段6bit数控衰减器设计北大核心CSCD

采用GaAs增强/耗尽型（E/D）赝配高电子迁移率晶体管（PHEMT）工艺研制了一款带数字驱动的Ku波段6bit数控衰减器微波单片集成电路（MMIC）。该MMIC将数字驱动和6bit数控衰减器集成在一起,数字驱动电路采用的是直接耦合场效应晶体管逻辑（DCFL）电路,6bit数控衰减器由6个衰减基本态级联组成。版图经过合理优化后,最终的MMIC芯片尺寸为2.4mm×1.3mm。测试结果表明,在12~18GHz,芯片可以实现最大衰减量为31.5dB,步进为0.5dB的衰减量控制。衰减64态均方根误差小于0.6dB,附加相移-2°~2.5°,插入损耗小于6.1dB,输入输出驻波比均小于1.5∶1。