硅基串联双微环谐振腔全光开关：热非线性效应研究

"基于热非线性效应的硅基串联双微环谐振腔全光开关，该技术致力于实现易于集成、高消光比的全光开关。通过使用双微环谐振腔结构，半径为10 μm，研究表明这种设计能显著提升光开关的消光比。在实验中，利用离面耦合和面内单光注入技术，观察到最大陷波深度达到27 dB，并通过调整注入光功率，获得了最大20.2 dB的开关消光比和136.4 pm/mW的热非线性红移变化量。此外，通过面内双光注入技术，测量到开关时间为2.84 μs和3.04 μs。这些实验结果验证了理论分析，为高集成度和高性能的光通信应用提供了新的可能性。" 本文详细探讨了硅基串联双微环谐振腔全光开关的设计与实现，这是一个旨在解决集成光学领域中的关键挑战——实现高效、高消光比的光开关。双微环谐振腔结构因其独特的光学特性，能有效地改善光开关的性能。在理论分析中，证实了这种结构可以提升消光比，这是衡量光开关性能的重要指标之一。 实验部分，研究人员采用了离面耦合技术，这是一种便于实现高效耦合的方法，通过面内单光注入，成功地在串联双微环谐振腔的谐振波长处实现了27 dB的陷波深度，这意味着能够有效地分离信号光和背景光。进一步，通过调控注入光的功率，他们观察到了基于热非线性效应的最大消光比为20.2 dB，这表明在开关状态转换时，光强度的衰减非常明显。热非线性效应导致的红移变化量达到136.4 pm/mW，反映了温度变化对光谱位置的影响。 此外，利用面内双光注入技术，研究人员测得了开关操作的快速响应时间，分别是2.84 μs和3.04 μs，这表明该开关具有较快的开关速度，这对于实时光通信至关重要。对比面内单光注入的结果，证明了双光注入技术在控制开关性能方面的潜力。 实验结果与理论预测一致，证实了硅基串联双微环谐振腔全光开关设计的有效性，为高集成度光路由器和光调制器的发展提供了有力的技术支持。这一工作不仅展示了全光开关在集成光学领域的进步，也为未来更高效、更小型化的光电子设备的研发铺平了道路。