GaAs基片对外延生长Fabry-Pérot滤波器传输性能的影响

"文章研究了GaAs衬底对通过金属有机化学气相沉积外延生长的多层膜Fabry-Pérot滤波器（FPF）传输性能的影响。利用传输矩阵方法进行了理论模拟，发现考虑衬底时，外延生长FPF（EG-FPF）的谐振传输峰的质量因分裂而恶化，出现快速周期性振荡。该研究由北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室的研究团队完成。" 本文主要探讨的是GaAs衬底对外延生长Fabry-Pérot滤波器传输性能的影响。Fabry-Pérot滤波器是一种基于干涉原理的光学器件，通常由两块平行的高反射率镜片构成，中间夹有多层不同折射率的薄膜。在微电子和光电子领域，这种滤波器广泛应用于光谱分析、光学通信和传感器系统中。 当使用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术在外延生长的GaAs衬底上制造FPF时，衬底的特性会直接影响到器件的性能。传输矩阵方法是一种用于计算多层薄膜系统光传输特性的数值工具，通过这种方法，研究人员发现考虑衬底效应后，原本的谐振传输峰出现了质量下降，表现为峰值分裂，并伴随有快速的周期性振荡。这种现象可能归因于衬底引入的额外反射和模式耦合，导致光在器件内部的传播行为发生变化。 衬底的物理性质，如其折射率、厚度和表面粗糙度，都会影响FPF的光学特性。GaAs衬底的高折射率使得光在穿过器件时会产生更强的干涉，可能引发不期望的模式分裂，进而降低滤波器的性能。此外，衬底的不完美，如缺陷或杂质，可能导致额外的散射和吸收，进一步恶化传输特性。 为了优化滤波器性能，研究者可能需要考虑采用不同的衬底材料、改进外延生长过程以减少衬底缺陷，或者设计新的结构来减小衬底效应。此外，通过精确控制薄膜的厚度和折射率，可以调整谐振频率和带宽，以满足特定应用的需求。 这项研究揭示了GaAs衬底对Epitaxially Grown Fabry-Pérot滤波器传输性能的复杂影响，为未来设计高性能的光电子器件提供了理论依据和改进建议。通过深入理解这些影响，科研人员能够更好地预测和控制器件性能，从而推动光通信和光子学技术的发展。