双微环谐振器驱动的四通道超微光分插复用器设计与性能

本文报道了一种基于子微米硅绝缘体（Silicon-on-Insulator, SOI） rib waveguides 的四通道光分插复用器（Four-channel Optical Add-Drop Multiplexer, OADM），其核心结构是双赛道微环谐振器（Dual-Racetrack Micro-Ring Resonators, DRR）。这种新型光通信器件在紧凑的尺寸内实现了高效且精细的光路控制，具有广泛的应用潜力，尤其是在光网络中的信号处理和路由选择。 设计的关键点在于微环谐振器的利用，它们作为光的滤波器，通过共振效应可以实现光信号的选择性衰减或增强。双赛道设计允许同时支持两个独立的操作模式：光分插（Drop Multiplexer, DM）和光插入（Add Multiplexer, AM）。在光分插模式下，四个光学通道的间隔约为1.5纳米，能够提供高达23.75分贝的最大衰落比（Extinction Ratio），最小插入损耗为9.94分贝，而相邻通道之间的串扰（Adjacent Channel Crosstalk, AXT）保持在相对较低的水平，大约为12.12分贝，确保了信号的清晰传输。 另一方面，在光插入模式下，该设备的性能更为出色，最大衰落比提升到了28.72分贝，最低插入损耗仅为7.35分贝，进一步提高了光信号的传递效率。这种高性能主要得益于微环谐振器对特定波长的精确匹配以及微结构设计的优化。 该研究论文的重要性体现在它展示了在硅基光子学领域的一项创新技术，即如何通过微纳尺度的器件设计，实现高效的光信号处理，这对于推动光通信系统的集成度、带宽和容量的提升具有重要意义。此外，由于SOI技术的优势，如高集成度、低损耗和良好的电光耦合能力，这种设计为未来的光网络设计提供了新的可能性。 文章历史表明，这项研究经历了从最初的接收、修订到最终的接受，整个过程跨度不到两个月，表明研究团队的工作效率和严谨态度。最后，关键词“Silicon-on-Insulator”、“Siphotonic wirewaveguide”、“Micro-ring resonator”和“OADM”凸显了论文的核心技术焦点。 这篇研究论文深入探讨了基于双赛道微环谐振器的四通道光分插复用器的设计、性能及其在光网络中的潜在应用，为硅光子学领域的发展作出了重要贡献。