【技术实现步骤摘要】
片上双程增益光放大装置及其制备方法
[0001]本公开涉及半导体光放大器
，尤其涉及一种片上双程增益光放大装置及其制备方法。
技术介绍
[0002]从上个世纪50年代现代微电子技术诞生以来，硅材料在半导体材料领域占据重要地位，以硅作为主要材料制成的半导体器件已经广泛应用于人类的生活之中，以硅互补金属氧化物半导体(COMS)技术为基础，集成电路尺寸逐渐减小，晶体管的数量越来越多，实现了电子系统的高产量和大批量制造。随着微电子工艺技术的发展，传统的电互联在串扰、互联、功耗和时延等方面显示出极大的弊端。且为了提高芯片的工作频率，当线宽进入深纳米尺寸时会出现量子隧穿效应，其带来的影响不可忽视，成为制约半导体器件进一步发展的重要因素。由于光子具有没有静止质量、相互之间没有干扰、不同波长的光可以用于多路同时通信等优点，光互连技术引起了科学家们极大的兴趣，利用光子进行通信，实现更大的带宽和速率。
[0003]在众多硅基光电子集成器件中，光放大器可以补偿来自单个光子元件的光损耗，是实现高水平光子集成的关键部件。然而，由于硅是一...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种片上双程增益光放大装置，其特征在于，包括：硅基马赫
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曾德尔干涉仪(A)和半导体光放大器(B)；其中，所述硅基马赫
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曾德尔干涉仪(A)包括：长臂硅波导(1)和短臂硅波导(2)；所述长臂硅波导(1)与所述半导体光放大器(B)相连接，用于输入信号光，并耦合所述信号光到所述半导体光放大器(B)中；所述半导体光放大器(B)用于对所述信号光进行放大，得到放大的信号光，以及耦合所述放大的信号光到所述长臂硅波导(1)中；所述短臂硅波导(2)用于从所述长臂硅波导(1)中耦合出所述放大的信号光，并输出所述放大的信号光；所述半导体光放大器(B)靠近所述长臂硅波导(1)的一端镀有增透膜(B2)以防止所述半导体光放大器(B)自身的激射，远离所述长臂硅波导(1)的一端镀有增反膜(B3)以反射所述放大的信号光。2.根据权利要求1所述的片上双程增益光放大装置，其特征在于，所述长臂硅波导(1)与所述半导体光放大器(B)的连接处为绝热锥形波导结构(C)；其中，所述绝热锥形波导结构(C)包括：叠加的锥形硅波导(101)和锥形半导体光放大器区域(B1)；所述锥形硅波导(101)沿进入所述半导体光放大器(B)的方向，宽度由宽变窄，所述锥形半导体光放大器区域(B1)沿进入所述半导体光放大器(B)的方向，宽度由窄变宽。3.根据权利要求1所述的片上双程增益光放大装置，其特征在于，所述长臂硅波导(1)上远离所述短臂硅波导(2)的区域镀有磁光材料(D)，用于控制所述信号光和所述放大的信号光的光程产生差异。4.根据权利要求1所述的片上双程增益光放大装置，其特征在于，所述半导体光放大器(B)包括：依次叠加的衬底(3)、脊型硅波导(4)、二氧化硅隔离层(5)、BCB层(6)、n型波导层(9)、有源层(10)、p型上限制层(11)、p型欧姆接触层(12)和p面电极接触层(13)；或者，依次叠加的衬底(3)、脊型硅波导(4)、键合层(7)、超晶格层(8)、n型波导层(9)、有源层(10)、p型上限制层(11)、p型欧姆接触层(12)和p面电极接触层(13)；其中，所述硅基马赫
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曾德尔干涉仪(A)和所述半导体光放大器(B)共用所述衬底(3)；所述有源层(10)至所述p面电极接触层(13)的宽度小于所述n型波导层(9)的宽度，形成脊型结构。5.根据权利要求4所述的片上双程增益光放大装置，其特征在于，所述键合层(7)的材质为InP，所述超晶格层(8)为InP与InGaAsP的交错层结构，所述n型波导层(9)的材质为InP，所述有源层(10)的材质为A1GaInAs应变量子阱材料，所述p型上限制层(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：石文奇，邹灿文，曹玉莲，刘建国，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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