Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Integrated Microelectronic systems, College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
2 Zhejiang Lab, Hangzhou 310027, China
3 United Microelectronics Center, Chongqing 404100, China
We demonstrate a single-chip silicon optical single sideband (OSSB) modulator composed of a radio frequency (RF) branch line coupler (BLC) and a silicon dual-parallel Mach–Zehnder modulator (DP-MZM). A co-design between the BLC and the DP-MZM is implemented to improve the sideband suppression ratio (SSR). The modulator has a modulation efficiency of and a 3 dB electro-optical (EO) bandwidth of 48.7 GHz. The BLC can generate a pair of RF signals with equal amplitudes and orthogonal phases at the optimal frequency of 21 GHz. We prove through theoretical calculation and experiment that, although the BLC’s performance in terms of power balance and phase orthogonality deteriorates in a wider frequency range, high SSRs can be realized by adjusting relevant bias phases of the DP-MZM. With this technique, the undesired sidebands are completely suppressed below the noise floor in the frequency range from 15 GHz to 30 GHz when the chip operates in the full carrier OSSB (FC-OSSB) mode. In addition, an SSR and an carrier suppression ratio (CSR) are demonstrated at 21 GHz in the suppressed carrier OSSB (SC-OSSB) mode.
Photonics Research
2023, 11(2): 329
辽宁工业大学 化学与环境工程学院, 交叉科学研究院, 锦州 121001
为去除水体中Cr(III)的污染, 本研究利用席夫碱反应原理制备了2-羟基-1-萘甲醛功能化SBA-15吸附剂(Q-SBA-15)。通过不同测试手段对所制备样品的形貌、孔道结构、元素组成和表面化学状态进行了系统表征。结果表明, SBA-15经2-羟基-1-萘甲醛修饰后, 其比表面积和孔径明显减小, 但表面形貌和晶体结构没有明显变化。为研究Q-SBA-15对Cr(III)的吸附性能, 详细分析了溶液pH和离子强度的影响, 以及吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学和再生性能。结果表明, Q-SBA-15对Cr(III)吸附过程遵循准二级吸附动力学模型和Langmuir模型。当吸附温度为 40 ℃、pH为6、吸附时间为120 min时, Q-SBA-15对Cr(III)的吸附容量最大, 达到102.3 mg/g。Q-SBA-15对Cr(III)的吸附作用主要依靠其表面官能团与Cr(III)的配位螯合作用, 且为自发吸热过程。再生实验表明Q-SBA-15具有良好的重复使用性。该Q-SBA-15吸附剂在去除Cr(III)方面具有潜在的应用价值。
SBA-15 功能化 吸附 Cr(III) SBA-15 functionalization adsorption Cr(III)
浙江大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310027
针对片上光互连用光源对谐振腔单色性、可调性的要求, 基于互补金属氧化物半导体技术和绝缘衬底上的硅材料, 设计并制作了一种基于微环谐振腔的可调谐硅基反射腔镜。利用转移矩阵方法分析了该反射腔的性能, 发现该反射腔具有较好的尖锐度和消光比。实验结果表明, 该反射腔在波长1549 nm处反射率可达90%, 品质因素Q值为3×104, 自由光谱范围(FSR)为9.6 nm。通过对微环谐振腔进行热光调制, 在0~40.5 mW功率范围内实现了在FSR内的波长可调。
光学器件 反射腔 热调特性 微环谐振腔 光学学报
2016, 36(12): 1223002
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Information Science and Electronics Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
2 Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
In this Letter, we study the characteristics of a selectively buried glass waveguide that is fabricated by the backside masking method. The results show that the surface region appears when the width of the backside mask is larger than 7 mm. Here, the glass substrate is 1.5 mm thick. It is also found that the buried depth evolution of the transition region remains almost unchanged and is independent of the width of the backside mask. The loss of the transition region is only 0.28 dB at the wavelength of 1.55 μm if the surface condition is good enough.
130.0130 Integrated optics 130.2755 Glass waveguides Chinese Optics Letters
2015, 13(2): 021301
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。
硅基光电子器件 光功率监测器 光电探测器 silicon-based photoelectric device optical power monitor photoelectric detector
浙江大学信息学院信息与电子工程学系 微电子与光电子研究所, 浙江 杭州 310027
采用离子交换工艺，对多模波导的制作和应用进行了探索。工艺过程一次交换采用银钠离子交换，二次交换采用无源的电场辅助交换。首先通过控制银离子浓度和交换过程的温度与时间成功制作了宽度和深度可控的条波导。然后在此基础上采用3D-BPM的方法进行模拟并设计了Y分叉型和多模干涉型的1×2功分器以验证波导的制作工艺的可行性。经过1550 nm通光损耗测试，条波导损耗小于0.28 dB/cm，功分器插入损耗达到3.6 dB，均匀性达到0.21 dB。分析表明，这种光波导制备技术参数可控，且重复性好，可用于低损耗光功分器件的制作。
集成光学 多模功分器 离子交换 多模干涉 玻璃 光学学报
2010, 30(s1): s100302
浙江大学信息与电子工程学系, 浙江 杭州 310027
从三层平板波导麦克斯韦方程的模场解出发，根据光斑尺寸的定义，讨论了波导模式，波导尺寸、折射率差、工作波长以及波导非对称性对光斑尺寸的影响，给出了最小光斑的波导条件。分析和模拟结果表明，对称三层平板波导TE模的最小光斑尺寸(MMSS)与波导芯/包层介电系数差的平方根成反比，TM模最小光斑尺寸则依赖于波导芯层和包层介电系数的具体大小，相同波导结构条件下TM模的等效光斑尺寸较TE模更大, 二者皆与工作波长成正比；非对称波导中光斑分布是非对称的，其光斑尺寸介于分别以两个包层为包层的对应对称三层平板波导之间，其最小光斑尺寸随对称因子的增大先减小后增大。
集成光学 光斑 微纳光波导 光量子性
1 浙江大学信息与电子工程学系, 浙江 杭州 310027
2 中国计量学院光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
由两根在空间呈X型放置的光波导组成的空间交叉波导结构是构成垂直耦合光分束器、垂直耦合光滤波器、垂直耦合光开关和垂直耦合上/下复用器等三维集成光学器件的基本结构单元。提出用一种等效模场匹配法分析空间交叉波导耦合特性, 将矩形波导的场分布看成是对圆对称光纤场分布的微扰, 解决了对角区场分布的表达, 从而计算空间交叉波导的耦合长度, 并用三维全矢量光束传输法验证了分析结果。将两种方法所得的空间交叉波导耦合长度加以比较, 最大误差为1.2%, 平均误差为0.9%。结果表明该等效模场匹配法具有精度高、运算速度快等优点, 为基于空间交叉波导的三维集成光学器件的设计和分析提供理论基础。
三维集成光学 空间交叉波导 等效模场匹配法 耦合特性
浙江大学信息与电子工程学系, 浙江 杭州 310027
根据磁光材料的非互易特性和波导光栅的滤波特性,介绍了一种磁光波导光栅的非互易滤波特性及其应用。该磁光波导光栅采用法拉第旋转系数为4800 °/cm的掺铈钇铁石榴石(Ce:YIG)材料、单模的脊型补偿墙截面结构和cosine型变迹光栅结构的设计。利用有限差分法和等效折射率法模拟该磁光波导光栅非互易效应的大小,同时结合耦合模理论和转移矩阵法对该磁光波导光栅的非互易滤波特性进行分析。结果表明,对于TE模和1550 nm波段,该磁光波导光栅正反向传输的中心波长偏移0.8 nm,带宽0.4 nm(-20 dB)。这种非互易滤波特性可以用来实现波长选择光隔离器和光分插复用器(OADM)等集成光学器件。
集成光学 非互易滤波特性 等效有效折射率 磁光波导光栅
