为了有效简化表面光栅耦合器的制备工艺和降低制备难度, 设计了一种互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的高效氮化硅表面光栅耦合器, 采用二维时域有限差分(2D-FDTD)算法对耦合器的结构进行了建模、优化和仿真, 计算并对比了不同结构的耦合器光谱特性。研究结果表明: 在标准绝缘体上硅(SOI)晶圆上, 借助于CMOS后道工艺, 所设计的氮化硅表面光栅耦合器在通信波长1550 nm附近的最高耦合效率为-3.36 dB, -3 dB带宽为101 nm。
表面光栅耦合器 耦合效率 集成光子器件 光学设计与制造 surface grating coupler, coupling efficiency, inte
李明 1,2,3李耀斌 1,2,3邱平平 1,2,3颜伟年 1,2,3[ ... ]阚强 1,2,3,*
1 中国科学院半导体研究所 半导体材料科学重点实验室，北京 100083
2 中国科学院大学 材料与光电研究中心，北京 100049
3 低维半导体材料与器件北京市重点实验室，北京 100083
研究了表面光栅结构对垂直腔面发射激光器(VCSEL)的偏振控制作用。引入表面光栅后，对不同刻蚀深度下的偏振相关的镜面损耗进行了仿真，结果表明表面光栅刻蚀深度在44~130 nm范围内均可实现稳定偏振，具有较大的工艺容差。表面光栅VCSEL在基横模工作状态下偏振抑制比(Orthogonal Polarization Suppression Ratio, OPSR)超过20 dB，偏振光谱峰间偏振抑制比达到40 dB，且在多横模状态也实现了有效的偏振控制。为了进一步验证光栅对偏振控制的效果，制作了方向互相垂直的两种表面光栅，具有这两种方向光栅的VCSEL的OPSR均达20 dB以上。测试分析表明表面光栅是VCSEL实现稳定偏振的一种有效手段。
垂直腔面发射激光器 表面光栅 偏振控制 偏振抑制比 vertical cavity surface emitting laser surface grating polarization control orthogonal polarization suppression ratio 红外与激光工程
2022, 51(5): 20210332
1 华中科技大学武汉国家光电研究中心，湖北 武汉 430074
2 宁波元芯光电子科技有限公司，浙江 宁波 315000
3 浙江大学信息与电子工程学院，浙江 杭州 310058
4 武汉光迅科技股份有限公司，湖北 武汉 430074
5 中国科学院半导体研究所，北京 100083
介绍一种新型的850 nm单模面发射分布反馈激光器(SEDFB)。采用浅脊波导表面光栅结构提供足够的光反馈，采用含λ/4相移的二阶光栅在实现面发射的同时获得单纵模特性。采用方形氧化孔径构成无源分布布拉格反射镜(DBR)—有源分布式反馈区(DFB)—无源DBR三段结构，从而减小电流注入的有源区体积，获得了与垂直腔面发射激光器(VCSEL)类似的低阈值特性。对于50 μm有源区长度的SEDFB，其阈值电流为1.8 mA，当注入电流为6.5 mA时，SEDFB的边模抑制比(SMSR)高达47 dB。同时，该激光器在注入电流为9 mA的情况下获得了17 GHz的弛豫振荡频率。SEDFB实现了准圆形光斑的面发射输出，其远场光斑发散角的半峰全宽约为21°×26°。
激光器 半导体激光器 面发射激光器 分布反馈激光器 表面光栅 阈值电流 单模 中国激光
2022, 49(12): 1201006
1 暨南大学 光电信息与传感技术广东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
为了实现在侧边抛磨光纤(SPF)上制作布拉格光栅结构并提高器件设计灵活性, 利用重铬酸盐明胶(DCG)作为光刻材料, 提出一种新型的光纤表面布拉格光栅制作方法并对该器件温度传感特性进行研究。使用轮式抛磨系统制作SPF,并在SPF侧抛面上旋涂DCG,通过干涉光束曝光显影制作表面布拉格光栅。光谱测量表明: 带有布拉格光栅的侧边抛磨光纤在1 480.2 nm处有透射谷, 在相应位置反射谱有明显反射峰, 其调制幅度达到15.9 dB, 这是由于表面光栅的布拉格反射所致。温度传感实验表明, 该布拉格反射峰的温度灵敏度为17.84 pm/℃。这种器件已在光纤传感和光纤滤波器等方面获得应用。
侧边抛磨光纤 光纤布拉格光栅 表面光栅 重铬酸盐明胶 温度传感器 side-polished fiber fiber Bragg grating surface grating dichromate gelatin temperature sensor
Author Affiliations
Abstract
1 Academe of Optoelectronic Technology, Hefei University of Technology, Hefei 230009
2 Department of Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026
3 College of Information Science and Technology, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037
We describe a simple and cost-effective holographic method for the fabrication of surface-relief zone plates. The zone plate is inscribed by interference between the first- and second-order diffracted waves from an ion-etched Fresnel zone plate. The inscribed surface-relief zone plates are observed by atomic force microscope (AFM). The formation process of the surface grating and the mass diffusion in azo polymer are analyzed.
波带片 偶氮 激光诱导 表面光栅 160.5470 Polymers 310.6860 Thin films, optical properties 050.1950 Diffraction gratings Chinese Optics Letters
2007, 5(5): 255
1 东北师范大学理论物理研究所, 长春 130024
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室, 长春 130021
在可见光区域,在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中掺杂邻羟基亚甲基苯胺(SA)样品中实现了可擦除光存储。以He-Ne激光632.8 nm线为读出光,以Ar+激光488.0 nm线为写入光和擦除光,研究了光栅写入和擦除的动力学过程。在光栅的写人过程,观察到衍射信号强度随时间先增强后减弱的现象；在写人过程衍射信号强度增长阶段开始擦除,亦可观察到此现象。而在写入过程衍射信号强度减弱阶段开始擦除,则观察到衍射信号直接变弱的现象。依据相干光调制形成相位光栅和光异构产生压力梯度引起分子扩散的光物理过程对光存储机制进行了探讨。
邻羟基亚甲基苯胺(SA) 光异构 相位光栅 表面光栅
