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Ge/SiGe非对称耦合量子阱强度调制特性仿真
1
作者
江佩璘
张意
+5 位作者
黄强
石浩天
黄楚坤
余林峰
孙军强
余长亮
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期388-396,共9页
硅基光子学已被广泛认为是能实现片上光电子集成的有效平台,然而迄今为止,对硅基光源、探测器以及调制器等硅基有源器件的研究仍然具有一定的挑战性。为此,提出并仿真分析了一种可以用于实现硅基强度调制的Ge/SiGe非对称耦合量子阱结构...
硅基光子学已被广泛认为是能实现片上光电子集成的有效平台,然而迄今为止,对硅基光源、探测器以及调制器等硅基有源器件的研究仍然具有一定的挑战性。为此,提出并仿真分析了一种可以用于实现硅基强度调制的Ge/SiGe非对称耦合量子阱结构。首先,利用8带k·p理论模型对耦合量子阱的能带结构和电子波函数进行了仿真计算;然后,详细分析了外加电场强度在0 kV/cm至60 kV/cm范围内,非对称耦合量子阱对TE和TM偏振模式的传输光的光吸收谱随外加电场强度的变化。仿真结果表明,对于TE偏振模式的传输光,在无外加电场强度条件下,非对称耦合量子阱的第一个吸收带边约在1449 nm处;而在30 kV/cm外加电场下,该量子阱的吸收带边相比于无外加电场情况向长波方向移动约22 nm,比相同外加电压下的普通量子阱显著。本工作所提出的Ge/SiGe非对称耦合量子阱结构是一种有望实现更低工作电压、更高速和更低损耗硅基强度调制器的结构。
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关键词
光电子学
强度调制
量子限制斯塔克效应
Ge/SiGe量子阱
非对称耦合量子阱
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职称材料
锗硅非对称耦合量子阱相位调制器特性的研究
2
作者
石浩天
江佩璘
+2 位作者
张意
黄强
孙军强
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期587-591,共5页
为了研究和论证锗硅材料体系在器件的工艺制备和理论性能上的优势,拓展锗硅量子阱结构的应用范围,采用数值仿真结合实际器件制备的方法,进行了理论分析和实验验证,设计了一种基于Ge/SiGe非对称耦合量子阱材料的光学相位调制器,并在实验...
为了研究和论证锗硅材料体系在器件的工艺制备和理论性能上的优势,拓展锗硅量子阱结构的应用范围,采用数值仿真结合实际器件制备的方法,进行了理论分析和实验验证,设计了一种基于Ge/SiGe非对称耦合量子阱材料的光学相位调制器,并在实验测试中验证了该理论的正确性。结果表明,当电场超过40 kV/cm时,该材料在1450 nm波长处可以达到最高0.01的电致折射率变化;经测试发现,实际制备的器件在1.5 V的反向偏置电压下,实现了1530 nm波长处2.4×10^(-3)的电致折射率变化,对应的VπLπ=0.048 V·cm,在同类型锗硅光调制器中达到了先进水平。该研究为硅基集成光调制器的进一步发展开辟了新的方向。
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关键词
集成光学
锗硅调制器
非对称耦合量子阱
相位调制
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职称材料
题名
Ge/SiGe非对称耦合量子阱强度调制特性仿真
1
作者
江佩璘
张意
黄强
石浩天
黄楚坤
余林峰
孙军强
余长亮
机构
华中科技大学武汉光电国家研究中心
武汉飞思灵微电子技术有限公司
出处
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期388-396,共9页
基金
湖北省重点研发计划(2021BAA002)。
文摘
硅基光子学已被广泛认为是能实现片上光电子集成的有效平台,然而迄今为止,对硅基光源、探测器以及调制器等硅基有源器件的研究仍然具有一定的挑战性。为此,提出并仿真分析了一种可以用于实现硅基强度调制的Ge/SiGe非对称耦合量子阱结构。首先,利用8带k·p理论模型对耦合量子阱的能带结构和电子波函数进行了仿真计算;然后,详细分析了外加电场强度在0 kV/cm至60 kV/cm范围内,非对称耦合量子阱对TE和TM偏振模式的传输光的光吸收谱随外加电场强度的变化。仿真结果表明,对于TE偏振模式的传输光,在无外加电场强度条件下,非对称耦合量子阱的第一个吸收带边约在1449 nm处;而在30 kV/cm外加电场下,该量子阱的吸收带边相比于无外加电场情况向长波方向移动约22 nm,比相同外加电压下的普通量子阱显著。本工作所提出的Ge/SiGe非对称耦合量子阱结构是一种有望实现更低工作电压、更高速和更低损耗硅基强度调制器的结构。
关键词
光电子学
强度调制
量子限制斯塔克效应
Ge/SiGe量子阱
非对称耦合量子阱
Keywords
optoelectronics
intensity modulation
quantum-confined Stark effect
Ge/SiGe quantum wells
asymmetric coupled quantum wells
分类号
TN256 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
锗硅非对称耦合量子阱相位调制器特性的研究
2
作者
石浩天
江佩璘
张意
黄强
孙军强
机构
华中科技大学武汉光电国家研究中心
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期587-591,共5页
基金
湖北省重点研发计划资助项目(2021BAA002)。
文摘
为了研究和论证锗硅材料体系在器件的工艺制备和理论性能上的优势,拓展锗硅量子阱结构的应用范围,采用数值仿真结合实际器件制备的方法,进行了理论分析和实验验证,设计了一种基于Ge/SiGe非对称耦合量子阱材料的光学相位调制器,并在实验测试中验证了该理论的正确性。结果表明,当电场超过40 kV/cm时,该材料在1450 nm波长处可以达到最高0.01的电致折射率变化;经测试发现,实际制备的器件在1.5 V的反向偏置电压下,实现了1530 nm波长处2.4×10^(-3)的电致折射率变化,对应的VπLπ=0.048 V·cm,在同类型锗硅光调制器中达到了先进水平。该研究为硅基集成光调制器的进一步发展开辟了新的方向。
关键词
集成光学
锗硅调制器
非对称耦合量子阱
相位调制
Keywords
integrated optics
Ge/SiGe modulator
asymmetric coupled quantum well
phase modulation
分类号
TN256 [电子电信—物理电子学]
O455.3 [理学—无线电物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Ge/SiGe非对称耦合量子阱强度调制特性仿真
江佩璘
张意
黄强
石浩天
黄楚坤
余林峰
孙军强
余长亮
《量子电子学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
锗硅非对称耦合量子阱相位调制器特性的研究
石浩天
江佩璘
张意
黄强
孙军强
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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