基于载流子注入的SOI 4×4MMI-MZ光开关阵列
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杨健(1960-),男,布依族,博士研究生,副教授,主要从 事微电子与光电子器件研究.

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中图分类号:

TN256

基金项目:

国家自然科学基金(60977043)和国家“863”计划(2012AA012203)资助项目 (1.浙江大学 信息与电子工程学系唐仲英传感材料与应用研究中心,浙江 杭州310027; 2.宁波大学 信息学院,浙江 宁波 315211; 3.贵州大学 理学院,贵州 贵阳 550025)


A 4×4MMI-MZ optical switch matrix on SOI based on carrier injection
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    摘要:

    采用0.8μm CMOS工艺线制作了一种基于载流子 注入的SOI 4×4马赫-曾德(MZ)光开关阵 列,其由4个2×2基于多模干涉(MMI)耦合器的MZ(MMI-MZ)光开关单元组 成。通过对调制 臂施加电压,利用Si的载流子色散效应引起调制区的折射率变化实现开关功能。测试结果 表明,当输入 光为1510~1580nm的宽 带光源时,光开关阵列的不同路径间的串扰低于-8.02dB,支持的 公共带宽为35nm(1530~1565nm),开关阵列的上升和下降时间分别为17.4ns。

    Abstract:

    In this paper,a 4×4optical switch ma trix based on free carrier dispersion effect is designed and fabricated on silic on-on-insulator (SOI) water by a 0.8μm standard commercial CMOS line.It cons ists of four electro-optic 2×2multimode imaging-based Mach-Zehnder interfer ometers.As a basic unit,the proposed switch matrix can be extended to n×n matrix switch and used in both optical space-division and optical time-division switching networks.The two paired MMIs in each Mach-Zehn der structure are used as 3dB power splitters and combiners.Each switching elem ent is electrically driven with an independent extermal power supply.By injectin g free carriers into phase shifter with the active forward P-i-n diode,the π phase shift required for switching action is achieved.Experimental results show that the 4×4silicon photonic switch matrix has the crosstalk level lower tha n -8.02dB with a common spectral bandwidth as large as 35nm,which is from 1530nm to 1565nm.Furthermore,when a specif ic square-wave signal with 10%-90% transition time of 5ns is loaded,the switc hing response time is measured to be 17.4ns for the rising edge and 21ns for t he falling edge,respectively.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

杨健,陈伟伟,王皖君,王明华,杨建义.基于载流子注入的SOI 4×4MMI-MZ光开关阵列[J].光电子激光,2013,(1):16~20

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  • 收稿日期:2012-07-15
  • 最后修改日期:2012-08-10
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