摘要 本文介绍了一种非平衡马赫-曾德干涉仪 (MZI) 固有的干涉特性,该干涉仪通过精密制造技术在绝缘体上硅平台上实现。研究深入探讨了自由光谱范围 (FSR) 与非平衡 MZI 各种长度之间的复杂关系。值得注意的是,模拟结果与实验结果的比较显示出了惊人的一致性。 关键词:马赫-曾德干涉仪、光子学、绝缘体上硅、波导 1. 简介 硅光子器件因其吸引人的特性而越来越受欢迎。小尺寸、大折射率对比度和 CMOS 兼容性是硅光子器件的特性之一,这些特性使其成为电信、生物医学等多个行业的首选器件[1]。马赫-曾德干涉仪 (MZI) 是最广泛使用的硅光子器件组件之一。在硅平台上实现的马赫-曾德尔干涉仪是各种应用的关键元件,从电信(用于光子波导开关和光子调制器)到传感和信号处理 [2]、[3]、[4]。MZI 的实用性源于其干涉特性,这是通过在 MZI 的两个臂之间产生相对相移来实现的。这种相移可以通过使用移相器或使 MZI 的两个臂的光路长度不相等来实现。MZI 的两个臂不相等的 MZI 配置称为不平衡 MZI。在本文中,我们展示了一种不平衡 MZI 设计,我们对其进行了建模、模拟和随后的制造。我们研究了几种不平衡 MZI 设计,并分析了这些设备的模拟和实验传输特性。我们阐明了波导建模的过程,并进行了分析以补偿制造变化,并详细介绍了一些数据分析。 2. 材料与方法 2.1 理论 马赫-曾德干涉仪 (MZI) 包括一个分束器和一个光束组合器,它们通过一对波导相互连接,如图 1 所示。MZI 配置包括分束器将波导输入端 (E i ) 的入射光分成波导的臂或分支。随后,光在输出端重新组合成光束
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