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.     

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.     

MEMS可调光衰减器的波长相关损耗优化

基于MEMS（微机电系统）扭镜的光束偏转技术是实现VOA（可调光衰减器）的主流技术方案之一,但其存在WDL（波长相关损耗）较大的问题.通过分析WDL的成因,提出了-种优化设计方案.实验测得在波长范围1.53-1.57μm 与衰减范围0-20dB内,WDL最大为0.21dB,验证了理论分析的正确性.     

光子晶体波导可调光衰减器

提出一种直接用光子晶体(PC)波导实现的新型可调光衰减器(VOA)。基于填充液晶的光子晶体方向带隙的可调节性,通过调节液晶指向矢的旋转角实现对光子晶体波导衰减量进行控制。采用时域有限差分法(FDTD)对其原理和结构参量进行了分析。数值模拟结果表明,随着液晶旋转角从0°～90°改变,填充液晶的光子晶体波导可以实现光通量在0.5～25.4dB的动态衰减,它插入到普通光子晶体波导之间的额外损耗只有0.2dB,尺寸仅为微米量级。     

双折射率色散效应对液晶可调光衰减器的影响

文章利用Jones矩阵方法计算和分析了双折射率色散效应对一种液晶可调光衰减器(VOA)衰减能力的影响.结果表明,当激光谱线宽度较窄时,双折射率色散效应将导致液晶VOA的光衰减能力大幅度减弱;反之,双折射率色散效应对液晶VOA光衰减能力的影响可以忽略,但液晶VOA本身的光衰减能力很低.因此,液晶VOA适用于较窄线宽的激光光源,在设计和使用时应充分考虑液晶双折射率色散效应对其光衰减能力的影响.     

可调光衰减器(VOA)技术发展综述

可调光衰减器(VOA)是广泛应用于光通信网络及光纤实验系统中的光无源器件。对现有可调光衰减器各主要技术形式的原理、特点以及目前在国内外的发展、应用状况予以了概要的介绍和总结,并就其技术发展趋势进行了分析和阐述。     

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。     

基于3 μm-SOI的波分复用/解复用器与电吸收型VOA的单片集成

波分复用/解复用器与可调光衰减器的是光通信系统中的重要元器件。为了得到制备工艺简单、响应速度快的二者的单片集成芯片,并且考虑到其与其他不同光器件的集成可能性,在绝缘体上硅材料制作了16通道、信道间隔200 GHz的阵列波导光栅复用/解复用器与电吸收型可调光衰减器的单片集成。该器件的片上损耗小于7 dB,串扰小于-22 dB。电吸收型VOA在20 dB的衰减量下的功耗为572 mW （106 mA,5.4 V）。此外,该器件可以实现光功率的快速衰减,在0~5 V的外加方波电压下,VOA上升及下降时间分别为50.5 ns和48 ns。     

一种近红外多通道可调光衰减器校准系统的设计与实现

针对中性密度滤光片（以下简称滤光片）型近红外多通道光衰减器,提出了一种校准系统设计方案,并通过搭建校准系统对其进行了验证。结果表明,与传统的校准方案相比,本方案不仅能够缩短多通道可调衰减器的校准时间,而且还能够提高仪器的校准精度。     

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。     

低压、低功耗SOI电路的进展

最近 IBM公司在利用 SOI(Silicon- on- insulator)技术制作计算机中央处理器 (CPU)方面取得了突破性的进展 ,该消息轰动了全世界。SOI电路最突出的优点是能够实现低驱动电压、低功耗。文中介绍了市场对低压、低功耗电路的需求 ,分析了 SOI低压、低功耗电路的工作原理 ,综述了当前国际上 SOI低压、低功耗电路的发展现状。     

SOI基光子晶体光波导

光子晶体光波导由于其优越的光子局域化性能,因此可以实现任意的弯曲,从而大大减小了集成光路的体积.特别是以SOI材料为基础的光子晶体光波导以其小型化、低损耗的优势而备受人们的关注.介绍了几种类型的SOI基光子晶体光波导,并探索了其潜在的应用前景.     

基于低温键合技术制备SOI材料

通过N+等离子体对Si片以及SiO2片表面活化，进行直接键合，研究了键合强度与退火温度的关系.研究结果表明退火温度从100℃升高到300℃的过程中，键合强度明显加强；高于300℃，键合强度略有增加，但不明显. 结合N+等离子体处理技术和Smart-Cut技术制备出SOI结构，顶层硅缺陷密度表征表明在500℃退火后可得到较好的缺陷密度. 该研究结果提供了一种SOI低温技术.     

一种低压低功耗SRAM/SOI单元设计

提出一种改进4管自体偏压结构SRAM/SOI单元.基于TSUPREM4和MEDICI软件的模拟和结构性能的分析,设计单元结构并选取结构参数.该结构采用nMOS栅下的含p+埋沟的衬底体电阻代替传统6管CMOSSRAM单元中的pMOS元件,具有面积小、工艺简单的优点.该结构可以在0.5V的电源电压下正常工作,与6管单元相比,该单元瞬态响应正常,功耗只有6管单元的1/10,满足低压低功耗的要求.     

A Low Power SRAM/SOI Memory Cell Design

提出一种改进4管自体偏压结构SRAM/SOI单元. 基于TSUPREM4和MEDICI软件的模拟和结构性能的分析，设计单元结构并选取结构参数. 该结构采用nMOS栅下的含p+埋沟的衬底体电阻代替传统6管CMOS SRAM单元中的pMOS元件，具有面积小、工艺简单的优点. 该结构可以在0.5V的电源电压下正常工作，与6管单元相比，该单元瞬态响应正常，功耗只有6管单元的1/10，满足低压低功耗的要求.     

基于SIMOX的低功耗智能卡芯片技术

利用SIMOX材料制作智能卡是一种新的技术。简要介绍了一种智能卡的发展及应用，并描述了利用SOI（SIMOX）技术制作的一种新型智能卡芯片，概述了其优点，分析了现存的问题，并对这种芯片的发展前景作了分析。     

一种SOI CMOS/LDMOS单片智能功率集成电路

介绍了一种单片智能功率硅集成电路的设计和制造工艺，该电路包括工作于9V低压的常规CMOS管和两个最高耐压为80V、电流通过能力大于3A的LDMOS管。电路采用SOI介质隔离CMOS／LDMOS工艺，芯片面积约50mm^2。基于一种简单的二维模型，认为，在功率集成中，纵向导电的VDMOS管由于其导通电阻有一个自限制特点，因此并不特别适合智能功率集成。     

侧向注入的载流子注入型SOI光开关中的热效应分析V

根据热场方程,分析了侧向载流子注入pin结SOI脊波导器件中的热光效应影响,数值分析和实验现象表明,在该类电光子器件中,载流子注入产生的热光效应影响明显,尤其对于SOI材料的小截面脊波导结构。如1000微米调制长度的器件,在正常工作时,温升引起的折射率上升已占总的效应的1/8;同时提出了通过调整电极位置来进行散热的减小热光效应影响的方案。