基于亚波长波导的新型硅基MOS电光调制特性研究

本申请针对当前硅基超高速光子集成的技术关键，探索调制速率达到纳秒量级的新型硅基光波导功能器件，研制硅基电光调制器和超高速光开关。研究方案是基于硅基材料的等离子色散效应，利用新型侧向电极MOS调制结构，结合亚波长波导的光场限制机制，克服自由载流子扩散时间对器件响应速度的制约，解决载流子分布同光场的有效交叠问题，研究MOS结构的运行模式对光场调制速率和调制效率的影响，研制出结构新颖、制备工艺简单的GHz量级硅基电光调制器。实现亚微米厚度电光材料薄层折射率变化对整个波导内光场的高效率调制功能。这种新型器件将在全光通信网和高性能计算机内光互连和数据光学编码等方面得到应用，而且这种关键技术的突破对超高速光子集成技术的发展乃至全光网和光计算机的实现将起到积极的推动作用。