研究目的
展示一款面向数据通信波长的III-V/Si混合半导体光放大器,该器件能提供高光学增益以补偿集成芯片上的光损耗,并以低功率代价放大高速光信号。
研究成果
III-V/Si混合半导体光放大器展现出高片上增益、输出功率和带宽特性,同时具有低噪声系数和数据放大的功率代价。该器件可与硅芯片上的其他光子组件集成,从而延长数据链路距离。
研究不足
表征仅限于O波段波长,而要使增益光谱偏移以覆盖整个O波段,则需要改变增益材料设计。测量设备将增益测量限制在1260纳米至1310纳米范围内。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用晶圆级键合技术制备III-V/Si混合半导体光放大器(SOA)。器件设计包含硅/III-V锥形结构以降低耦合损耗,并设置参考器件以排除无源损耗影响。
2:样品选择与数据来源:
SOA由英特尔光子学制造工厂制备。使用可调谐激光器产生输入信号,输出信号通过光谱分析仪和光功率计检测。
3:实验设备与材料清单:
设备包括可调谐激光器、偏振控制器、温控器、电流源、光纤耦合器、光谱分析仪(OSA)和光功率计(OPM)。
4:实验流程与操作规范:
通过测量片上增益、输出功率、噪声系数和带宽对SOA进行表征。实验设置需将输入光与SOA波导的TE偏振方向对准,并保持芯片温度为25℃。
5:数据分析方法:
通过OSA光谱分析SOA增益和噪声系数,使用OPM监测光路对准情况。
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获取完整内容-
tunable laser
Generate the input signal for the SOA characterization.
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polarization controller
Align the input light with the TE polarization of the SOA waveguide.
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TEC controller
Maintain the temperature of the chip at 25 ℃.
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current source
Forward bias the SOA.
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fiber couplers
Couple light in and out of the waveguide-coupled SOA.
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optical spectrum analyzer
OSA
Analyze the output signal spectrum for SOA gain and noise figure measurements.
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optical power meter
OPM
Monitor the optical alignment during experiments.
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