The utility model discloses a 2 \u00d7 2 integrated optical switch based on a silicon dioxide planar optical waveguide, which comprises: a silicon substrate; a silicon dioxide buffer layer covered on the silicon substrate; a silicon dioxide core layer with a refractive index higher than the silicon dioxide buffer layer and plated on the silicon dioxide buffer layer; and a silicon dioxide upper cladding layer covered on the silicon dioxide core layer. The core waveguide of the silicon dioxide core layer is a Mach Zehnder interferometer composed of two multimode interferometers. Under the Mach Zehnder interference arm of the Mach Zehnder interferometer is buried a metal electrode for heating the waveguide to modulate the phase. By adjusting the voltage attached to the metal electrode, the optical signal can be switched at the waveguide output port. It has the advantages of simple structure, low cost, high extinction ratio and low polarization related loss. It has an important potential application in the future high-speed dynamic optical network.
【技术实现步骤摘要】
基于二氧化硅平面光波导的2×2集成光开关
本技术涉及波导集成光开关,特别涉及基于二氧化硅的平面光波导技术的2×2集成光开关。
技术介绍
为了满足不同类型的数据需求,光通信网中的通信数据数量急剧增加,网络技术的应用开始受到了网络设备的延迟以及耗电量的限制。为了满足在高速率转换下处理更多信息量的需求,业界提出了动态光路网络方案。动态光路网络需通过多端口数的光开关进行快速光路切换。光开关是实现全光交换的核心器件,可对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作,可实现动态光路径管理、光网络的故障保护、波长动态分配等功能,对提高目前复杂灵活性具有重要的意义,光开关的研究已成为全光通信领域研究的焦点。近年来,制造成本合理的多端口光开关一直是一个挑战。基于绝缘体上硅的光开关具有低功耗以及与互补金属氧化物半导体制造工艺兼容的优点,可以实现低成本,高集成、小尺寸的光学器件,为未来的高速光网络提供了可行的解决方案。由于Si(n=3.48)和SiO2(n=1.4444)之间的高折射率差作为强约束因子,使硅光器件的结构非常紧凑。但另一方面,这也使得硅光子器件具有偏振依赖性,包括偏振模色散,偏振相关损耗(PDL)和工作波长的偏振依赖性,这是硅光子学中的重大挑战之一。目前,基于二氧化硅平面光波电路技术被广泛研究于各种光学集成器件,由于插入损耗及偏振相关损耗低,无活动部件,可靠性和重复性高,易于连接光纤,耦合效率高,成本低,适合大规模生产,因此如何应用于集成光开关,是本领域技术人员研究的方向。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于二氧化硅平面光波导的2×2集成光开关,具有结构简 ...
【技术保护点】
1.一种基于二氧化硅平面光波导的2×2集成光开关,其特征在于,包括:硅基衬底;覆盖于所述硅基衬底上的二氧化硅缓冲层;折射率高于所述二氧化硅缓冲层,并镀在所述二氧化硅缓冲层上的二氧化硅芯层;以及覆盖于所述二氧化硅芯层上的二氧化硅上包层;其中,所述二氧化硅芯层的芯层波导为两个多模干涉仪组成的马赫‑曾德干涉仪,该马赫‑曾德干涉仪的马赫‑曾德干涉臂下埋有用于对波导进行加热以调制相位的金属电极。
【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化硅平面光波导的2×2集成光开关,其特征在于,包括:硅基衬底;覆盖于所述硅基衬底上的二氧化硅缓冲层;折射率高于所述二氧化硅缓冲层,并镀在所述二氧化硅缓冲层上的二氧化硅芯层;以及覆盖于所述二氧化硅芯层上的二氧化硅上包层;其中,所述二氧化硅芯层的芯层波导为两个多模干涉仪组成的马赫-曾德干涉仪,该马赫-曾德干涉仪的马赫-曾德干涉臂下埋有用于对波导进行加热以调制相位的金属电极。2.根据权利要求1所述的基于二氧化硅平面光波导的2×2集成光开关,其特征在于,所述二氧化硅缓冲层的厚度大于10微米以上,所述二氧化硅上包层的厚度为10微米,折射率均为1.4444;所述二氧化硅芯层的厚度为6微米,折射率为1.4567。3.根据权利要求1所述的基于二氧化硅平面光波导的2×2集成光开关,其特征在于,所述多模干涉仪的干涉区域长度为9473微米,宽度为120微米,厚度为6微米;所述马赫-曾德干涉臂的长度为500微米。4.根据权利要求1所述的基于...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯吉军,孙晓宇,林圣福,
申请(专利权)人:苏州科沃微电子有限公司,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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