调制器在每位能耗方面极其节能 [5],并能克服基于等离子体色散效应的电流调制器在速度、噪声和功耗方面的限制 [6]。这依赖于在小电极分离下可达到的高电场值,能够在电荷的排斥/去除方面引起更有效的折射率变化。事实上,电场会沿共轭聚合物链引起电子的离域,因此不需要像等离子体色散效应那样进行载流子传输。在绝缘体上硅 (SOI) 技术中使用有机材料的能力引起了各个科学领域的极大兴趣,包括但不限于高速调制器 [7]、可调谐光学滤波器 [8]、高精度计量 [9] 和频率梳 [10]。然而,非线性光学材料在SOI技术平台的混合集成仍是当前研究的重点,线性和二次电光效应是这一进展的主要内容,需要进一步研究。
摘要:合适的光电集成平台能够实现芯片级的众多应用系统,在快速增长的市场中备受期待。我们报告了一种基于硅基氮化镓的光子集成平台,并展示了基于该平台的光子集成芯片,包括光源、调制器、光电二极管 (PD)、波导和 Y 分支分路器。光源、调制器和 PD 采用相同的多量子阱 (MQW) 二极管结构,不会遇到其他光子集成方法面临的不兼容问题。波导结构 MQW 电吸收调制器具有明显的间接光调制能力,其吸收系数随施加的偏置电压而变化。结果成功验证了使用峰值发射波长为 386 nm 的近紫外光进行数据传输和处理。所提出的完全主动 - 被动方法具有简单的制造和低成本,为下一代光子集成提供了新的前景。
调制器在每位能耗方面极其节能 [5],并能克服基于等离子体色散效应的电流调制器在速度、噪声和功耗方面的限制 [6]。这依赖于在小电极分离下可达到的高电场值,能够在电荷的排斥/去除方面引起更有效的折射率变化。事实上,电场会沿共轭聚合物链引起电子的离域,因此不需要像等离子体色散效应那样进行载流子传输。在绝缘体上硅 (SOI) 技术中使用有机材料的能力引起了各个科学领域的极大兴趣,包括但不限于高速调制器 [7]、可调光学滤波器 [8]、高精度计量 [9] 和频率梳 [10]。然而,非线性光学材料在SOI技术平台的混合集成仍是当前研究的重点,线性和二次电光效应是这一进展的主要内容,需要进一步研究。
光频率梳(OFC)参与了大量应用,例如计量,电信或光谱。在过去的几年中,已经探索了不同的技术。使用电气调制器(EOM),可以生成完全可调的OFC,该OFC通过应用的电气射频(RF)信号的频率设置了光学重复速率。为了实现芯片OFC发电机,Silicon Photonics是一项非常合适的技术,受益于大规模制造设施,并且有可能将电子设备与EOM整合在一起。但是,重复速率低于10 GHz的OFC可能具有挑战性,因为此类间距小于基于光栅的光谱分析仪的典型分辨率。为了克服这个问题,使用了基于异差检测技术的两种替代解决方案来对电气RF域上的OFC进行成像。第一种技术包括在调制器上同时应用两个频率,并观察结果的两个梳子之间的跳动。另一种方法是观察OFC和输入激光器之间的跳动,一旦该输入激光器的频率通过Acousto-Oc-Oc-Octic调制器从OFC的中心移动。基于两种测量技术,已观察到包含超过10条线的OFC,重复速率从100 MHz到15 GHz。它们是使用基于4毫米的硅耗尽耗尽的手动马赫 - Zehnder调制器(MZM)生成的,其波长为1550 nm。
美国专利 9759862 绝热/非绝热偏振分束器 美国专利 9748429 具有减少暗电流的雪崩二极管及其制造方法 美国专利 9740079 集成光学。具有电子控制光束控制的收发器 美国专利 9696492 片上光子-声子发射器-接收器装置 美国专利 9612459 带有微加热器的谐振光学装置 美国专利 9467233 功率计比率 稳定谐振调制器的方法 美国专利 9488854 高速光学相移装置 美国专利 9391225 二维 APD 和 SPAD 及相关方法 美国专利 9366822 具有同时电连接和热隔离的热光调谐光子谐振器 美国专利 9329413 高线性光学调制的方法和装置 美国专利 9268195 使用四波混频产生纠缠光子的方法和装置 美国专利 9268092 导波光声装置 美国专利 9261647在半导体波导和相关设备中产生应变 美国专利 9239431 通过热机械反馈实现谐振光学设备的无热化 美国专利 9235065 适用于差分信号的热可调光学调制器 美国专利 9128308 低压差分信号调制器 美国专利 9127983 用于控制工作波长的系统和方法 美国专利 9083460 用于优化半导体光学调制器操作的方法和设备 美国专利 9081215 硅光子加热器调制器 美国专利 9081135 用于维持光子微谐振器谐振波长的方法和设备 美国专利 9063354 用于稳健无热光子系统的被动热光反馈 美国专利 9052535 电折射光子设备 美国专利 8947764 高速光子调制器设计 美国专利 8822959 光学相位误差校正方法和装置 美国专利 8625939 超低损耗腔和波导散射损耗消除 美国专利 8615173 集成谐振光学装置波长主动控制系统 美国专利 8610994 具有减小的温度范围的硅光子热移相器 美国专利 8600200 纳米光机械换能器 美国专利 8027587 集成光学矢量矩阵乘法器 美国专利 7983517 波长可调光环谐振器 美国专利 7941014 具有绝热变化宽度的光波导装置 美国专利 7667200 热微光子传感器和传感器阵列 美国专利 7616850 波长可调光环谐振器
他的主要研究兴趣是模拟和混合信号集成电路领域,特别是高性能数据转换器,包括此类电路的分析、行为建模、设计和设计自动化。在这些课题上,de la Rosa 博士参与了西班牙和欧洲的多项研究和工业项目,并合作撰写了 260 多篇国际出版物,包括期刊和会议论文、书籍章节和书籍《用于数字通信芯片的 CMOS 开关电流带通 Sigma-Delta 调制器的系统设计》(Kluwer,2002 年)、《用于传感器和电信的 CMOS 级联 Sigma-Delta 调制器:误差分析和实际设计》(Springer,2006 年)、《用于软件定义无线电的纳米 CMOS Sigma-Delta 调制器》(Springer,2011 年)和《CMOS Sigma-Delta 转换器:实用设计指南》(Wiley-IEEE Press,2013 年,第 2 版,2018 年)。他是斯坦福大学全球前 2% 科学家名单中的一员(2019-2022 年)。
带宽和噪声是所有通信和信号处理系统中的基本考虑。光学纤维的组速度分散在其频率响应中产生零,从而限制了带宽,从而限制了通信和信号处理系统的时间响应。强度噪声通常是数据通信中半导体激光器的主要光学噪声源。在本文中,我们提出并演示了一类电容调节剂,能够缓解这两个问题。调制器,用薄膜锂锂制造,同时达到相位多样性和差异操作。前者弥补了纤维的分散性惩罚,而后者克服了强度噪声和其他常见模式弹性。在时间拉伸数据采集和光学通信中,所谓的四相电型调制器的应用。
基于环形谐振器的硅光子发射器非常有吸引力,因为它们占用空间小、运行节能、调制带宽大。凭借这些优势,它们有望取代目前广泛应用于数据中心互连应用的硅马赫-曾德尔调制器[1-3]。此外,硅环形调制器 (RM) 具有波长相关特性,可通过波分复用 (WDM) 提供非常大的数据吞吐量能力,如图 1 所示。因此,它们吸引了大量研究兴趣,用于高性能计算系统所需的下一代光互连解决方案[4]。此外,基于环谐振器的光子开关有望在下一代光子交换系统中发挥重要作用[5]。然而,环形谐振器的特性对温度高度敏感。例如,仅仅一度的温度变化就可能显著降低调制眼图质量,如图 2 所示,其中显示了在两个不同温度下测量的 Si RM 样品的传输特性和 25 Gb/s 眼图,输入波长固定。因此,对于任何基于环形谐振器的设备(包括 Si RM),维持正确温度以实现最佳设备性能的技术都是必需的。之前已报道了几种用于环形谐振器滤波器 [6-9]、开关 [10、11] 和调制器 [12-17] 的温度控制 (TC) 技术。对于基于谐振器的滤波器和开关,