无偏置纳秒级DR1/SU-8电光开关:微带线电极研究
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更新于2024-07-10
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本文介绍了一种基于染料掺杂聚合物DR1/SU-8和微带线电极的纳秒级无偏置Mach-Zehnder电光开关。该设备设计精良,旨在实现高速切换,适用于光路的高速路由和交换。
文章的核心在于介绍了一种新型的电光开关,其主要特点包括使用了染料掺杂的聚合物Disperse Red 1 (DR1),这种染料来自东京化学工业有限公司,以及SU-8光刻胶,由MicroChem Corp.提供。DR1/SU-8混合材料在电光开关中的应用,使得开关能够在无偏置条件下工作,即无需外部电压偏置即可实现开关功能。这不仅简化了设备设计,也提高了系统的稳定性。
开关的结构基于Mach-Zehnder干涉仪,这是一种常见的光信号处理组件,能够通过改变光路径的相位差来控制光的传输。文中提到了采用三维束传播方法和扩展点匹配方法进行优化设计,这些方法有助于精确控制光波在器件内的传播,从而实现高速切换。同时,开关的制造过程采用了湿法刻蚀和电感耦合等离子体刻蚀技术,确保了尺寸参数的精确控制。
实验结果显示,该电光开关在1,550纳米波长下,上升时间和下降时间均约为10纳秒,这一快速的响应速度使其在高速光通信领域具有巨大的潜力。由于无偏置操作和纳秒级的响应,该开关特别适合于高速光路由和交换应用,可以有效提升数据传输的效率和速度。
此外,文章还提到了相关的研究机构,如位于中国的吉林大学集成光电子国家重点实验室,表明了全球范围内对高速电光开关研究的关注和投入。该研究的成果对于推动光电子技术的发展,特别是在光纤通信和光子集成电路等领域,具有重要的理论和实际意义。
这篇论文详细介绍了基于染料掺杂聚合物DR1/SU-8和微带线电极的无偏置Mach-Zehnder电光开关的设计、制造工艺及其高速性能。这一创新设计为未来开发更高效、更快响应的光通信系统提供了新的可能。
2021-03-26 上传
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