基于掺杂微粒子的硅氮化物芯片 C 带自发辐射生成
光学
2026-03-05 v1 应用物理
摘要
将活性发光元件集成到硅氮化物平面光子电路平台仍具挑战，主要因材料不兼容性与高温工艺问题。本文提出一种混合方法，将均匀发光微粒子嵌入 lithographically 定义的凹槽中，置于 200 纳米厚硅氮化物锥形耦合器之上。通过凹槽刻蚀、粒子沉积与平整化工艺，实现精确集成并保持波导完整性。当以 950 nm 激光泵浦时，器件发射 1500-1600 nm 范围的宽带辐射，覆盖光通信 C 带。数值仿真显示其对基本模态的平均耦合效率为 0.25%，表明具有显著的器件优化潜力。该方法为将宽带通信发射器集成到硅氮化物平台提供了可扩展的路径。
引用
@article{arxiv.2507.11189,
title = {Silicon nitride on-chip C-band spontaneous emission generation based on lanthanide doped microparticles},
author = {Dmitry V. Obydennov and Ilya M. Asharchuk and Alexander M. Mumlyakov and Maxim V. Shibalov and Nikolay A. Vovk and Ivan A. Filippov and Lidiya S. Volkova and Michael A. Tarkhov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.11189},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 5 figures