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硅光子学在传感器与波导中的应用 || 基于硅波导的纳米光子电路马赫-曾德尔干涉仪(MZI)单元新方法

DOI：10.5772/intechopen.76181 出版年份：2018 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 在本章中，我们提出了一种仅基于单个4×4多模干涉(MMI)耦合器的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构新方案。我们在绝缘体上硅(SOI)平台上设计了这种新型MZI单元，并详细研究了基于定向耦合器和2×2 MMI耦合器的MZI结构。该新型MZI单元是光量子门、光计算和可重构处理器等光子应用的基本构建?？?。数值模拟表明，我们的方法具有结构紧凑、易于采用现有互补金属氧化物半导体(CMOS)电路制造的优点。
作者： Trung-Thanh Le
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研究概述 实验方案

研究目的

提出一种基于绝缘体上硅（SOI）平台仅使用一个4×4多模干涉（MMI）耦合器的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）结构新方案，旨在实现紧凑尺寸并便于与现有CMOS电路集成制造。

研究成果

基于SOI平台4×4多模干涉耦合器的新型紧凑型MZI单元具有尺寸小巧、易于与现有CMOS电路集成的优势。通过FDTD仿真验证了该器件的工作性能，其结果与理论预测高度吻合。该MZI单元可作为光子应用中复杂网格结构设计的基本构建?？?。

研究不足

该研究基于数值模拟，未涵盖所提出的MZI单元的实际制造与测试。方向耦合器对制造误差的敏感性被指出为一项限制因素。

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