基于MZI结构的二氧化硅波导模式选择开关

作     者：岳建波 孙小强 王曼卓 孙朝阳 姚振涛 张越 王菲 张大明 YUE Jianbo;SUN Xiaoqiang;WANG Manzhuo;SUN Chaoyang;YAO Zhentao;ZHANG Yue;WANG Fei;ZHANG Daming

作者机构：吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点实验室长春130012 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2023年第52卷第10期

页      面：181-188页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研究发展计划(No.2021YFB2800202) 

主　　题：模式开关 二氧化硅波导 光波导器件 MZI 热光开关 

摘      要：设计并且制备了一种基于马赫-曾德尔干涉仪结构的二氧化硅波导模式选择开关。该器件由不对称定向耦合器及金属电极组成。通过金属电极产生的热场改变单模波导中的模式相位,实现了单模波导中E00模式向多模波导中E10模式的转换。器件采用标准CMOS工艺制备,在调制臂两侧引入空气槽,提高热场调制效率,降低开关功耗。实验结果表明,当输入E00模式时,输出端的串扰小于−17.13 dB,消光比大于16.7 dB;当输入E10模式时,输出端的串扰小于−19.84 dB,消光比大于22.5 dB。模式开关的上升时间和下降时间分别为0.7 ms和1 ms。该模式选择开关在模分复用系统中具有良好的应用前景。