Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310007, China
2 Institute of Microelectronics, Chinese Academic Society, Beijing 100029, China
3 Key Laboratory of 3D Micro/Nano Fabrication and Characterization of Zhejiang Province, School of Engineering, Westlake University, Hangzhou 310007, China
4 Institute of Advanced Technology, Westlake Institute for Advanced Study, Hangzhou 310023, China
As a promising spectral window for optical communication and sensing, it is of great significance to realize on-chip devices at the 2 µm waveband. The development of the 2 µm silicon photonic platform mainly depends on the performance of passive devices. In this work, the passive devices were fabricated in the silicon photonic multi-project wafer process. The designed micro-ring resonator with a 0.6 µm wide silicon ridge waveguide based on a 220 nm silicon-on-insulator platform achieves a high intrinsic quality factor of . The propagation loss is calculated as 1.62 dB/cm. In addition, the waveguide crossing, multimode interferometer, and Mach–Zehnder interferometer were demonstrated at 2 µm with good performances.
silicon photonics integrated photonics grating coupler multimode interferometer waveguide crossing Chinese Optics Letters
2021, 19(7): 071301
为了制备大功率、单横模输出的量子点激光器，对有源多模干涉波导结构进行了研究。通过优化器件结构设计，采用1×1型有源多模干涉波导结构，以均匀多层InAs/InGaAs/GaAs量子点材料作为有源区，制备了1.3μm波段的有源多模干涉结构量子点激光器。连续电流注入条件下的测试结果表明，与传统的均匀波导结构器件相比，有源多模干涉结构器件具有更低的串联电阻和更好的散热性能; 在连续电流为0.5A的小注入情况下，器件的输出功率可达114mW、中心波长为1332nm。结果表明，有源多模干涉结构器件是制备大功率、单横模输出光发射器件的一种有效的器件结构。
激光器 量子点 单横模 有源多模干涉 lasers quantum dot single transverse mode active multimode interferometer
1 暨南大学光电信息与传感技术广东省普通高校重点实验室, 广东 广州 510632
2 暨南大学光电工程系, 广东 广州 510632
3 广东省半导体照明产业联合创新中心, 广东 佛山 510033
为了提高InGaN超辐射发光二极管(SLED)的输出功率，采用有源多模干涉器(Active-MMI)作为管芯结构制作了Active-MMI SLED。由于有源区注入电流抽运面积的增加，提高了器件的增益饱和水平。实验结果表明，Active-MMI SLED的最大输出功率达到了47 mW,光谱较宽而又平坦(3 dB带宽20 nm)。此外，器件即使在最大输出功率下，仍然保持着稳定的单模输出。
光学器件 超辐射发光二极管 有源多模干涉器 高功率
1 湖北工业大学理学院，湖北 武汉 430068
2 华中师范大学 物理科学与技术学院，湖北 武汉 430079
对多模干涉器的模场传播常数和光场分布进行了精确计算，并与解析近似计算结果进行了比较，发现在弱限制条件下出现输出光能量降低的真正原因：一方面是波导支持的导模数量较少，导致高频成分丢失，自映像质量下降，形成大的弥散斑，造成输出耦合损失；另一方面是由于高频辐射模直接辐射带走了一部分能量。该分析结果纠正了传统的模糊观念。
多模干涉器 自映像原理 能量损耗 multimode interferometer self-imaging principle energy loss
