SOI上异质集成的ITO等离子体马赫-曾德尔干涉调制器
应用物理
2020-12-25 v2 光学
摘要
高密度集成有源光子学是解决下一代片上网络在面积占用与能耗预算方面问题的关键。然而，传统有源硅光电子学中微弱的光-物质相互作用使得器件长度相当可观。理想的有源材料应能提供高折射率调制，同时易于集成到硅光子学平台中。氧化铟锡（ITO）具备此类功能，且近来已展现出可观的调制能力。有趣的是，ITO的纳米级超强折射率调制与混合等离子体中的高群折射率及纳米尺度光模协同结合。遵循该设计范式，我们在此展示了一种频谱宽带、GHz级快速的马赫-曾德尔干涉调制器，其通过将异质集成的ITO薄膜引入硅光子学，采用一微米紧凑型静电可调等离子体移相器，实现了以微小VpL=95 V·μm为标志的高效率。此外我们表明，该器件范式可在整个电信近红外C波段实现频谱宽带工作。此类亚波长级短小、高效且快速的调制器单片集成于硅平台，为高密度光子电路开辟了新可能，这对光子神经网络的极高互连密度或GHz级快速光学相控阵中的应用至关重要。
引用
@article{arxiv.2007.15457,
title = {Heterogeneously Integrated ITO Plasmonic Mach-Zehnder Interferometric Modulator on SOI},
author = {Rubab Amin and Rishi Maiti and Yaliang Gui and Can Suer and Mario Miscuglio and Elham Heidari and Jacob B. Khurgin and Ray T. Chen and Hamed Dalir and Volker J Sorger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15457},
year = {2020}
}