24、光子与电子集成技术：调制器、探测器与激光器的进展

光子与电子集成技术：调制器、探测器与激光器的进展

在现代光通信和高速数据传输领域，光子与电子的集成技术至关重要。本文将深入探讨光调制器、锗波导光电探测器以及200mm晶圆上激光制造的相关技术和进展。

1. 光调制器特性

光调制器是光通信系统中的关键组件，用于控制光信号的强度、相位或频率。
- 工艺兼容性 ：采用电极对调制器的一个臂进行偏置，整个工艺与微电子技术完全兼容，可转移到大规模微电子制造中。
- 低反向电流 ：在 -10V 时，反向电流低至 -2μA，确保了直流配置下的低功耗。
- 传输特性 ：使用约1550nm的可调谐激光器测量TE偏振下的光调制器传输特性。在0至 -10V 的偏置下，对调制器的归一化输出光谱进行了测量。相移器中由于空穴耗尽引起的有效折射率变化导致光谱红移。对于4mm长的有源区域，插入损耗低至5dB。在给定波长下，从0至 -10V 可获得较大的传输变化，直流消光比大于15dB。
- 频率响应 ：调制器的归一化光响应随射频信号频率的变化如图所示，-3dB截止频率达到15GHz。测试器件的速度限制并非源于载流子传输机制，而是供电问题。

参数	数值
反向电流（-10V）	-2μA
插入损耗（4mm有源区）