【要闻】[交大智慧]上海交大AEMD平台成功研制30Gbps硅基微环电光调制器[图]

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[编辑]一百多年来，交大人以知识和智慧结出了丰硕的果实，写下了近代史上的许多“第一”。 这是人才培养的智慧，科研的智慧，服务社会的智慧，为国争光的智慧。 信息网特别发表了“交大智慧”专栏，聚焦交大人的智慧之光，显示了交大人为国家的迅速发展和社会进步做出的重要贡献。

硅系光电子器件由于其工艺与以往传递的cmos工艺兼容，能够实现廉价的光电子器件的大规模集成，因此成为光通信学界、产业界普遍关注的研究焦点。 其中电光调制器是硅基集成光电子器件的重要器件之一。 基于谐振器结构的电光调制器在集成面积和功耗方面具有相对的特征，因此备受关注。  

最近，上海交通大学先进的电子材料和器件( aemd )平台立足于国内自主开发，根据aemd平台的设备和加工条件，开发了基于高速硅的微环电光调制器，最高调制速度达到30gbps 该调制器使用220nm硅基板波导的微环谐振器，加工技术包括电子束的直接写入光刻、离子注入(合作公司支持)、等离子体增强化学气相生长、反应离子蚀刻及多用途磁控管溅射等多级 通过在微环波导中嵌入pn结，实现了载波枯竭型高速微环电光调制器。  

图1微环电光调制器a )光学显微镜图b)sem图

图2微环调制器在不同直流偏置下的透射光谱

图1是加工制作的微环调制器的显微镜照片和sem照片，微环的直径为20 μm。 图2是调制器树的透射光谱，自由光谱范围fsr = 9.7 nm，1558.404 nm共振点附近的共振峰值消光比为16.5 db，3 db带宽为0.1289 nm，q值约为12000。 调制器被施加-1v、-2.5v的反偏压，根据自由载波等离子体效应，共振峰值分别偏移了0.018nm和0.080 nm。  

三硅基微环电光调制器在不同速度下的眼图

如果调制器在1558.482 nm业务波长下施加-2.5v~0.5v的3vpp高速伪随机( prbs )驱动电压信号(伪随机码的码长: 27-1 )，则用示波器测定的不同速率的调制眼图如图3所示 计算表明，该器件的交流功耗在100 fj/bit左右，低于目前常见的pj/bit水平。

这次硅基微环电光调制器的流片的成功，使上海交通大学aemd平台具有实现谐振型电光调制器芯片加工的能力，然后为行业提供相应的加工服务，中国的低功耗、超紧凑电  

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