针对目前硅基光电子芯片缺失片上光源这一问题,设计了一种基于波导倏逝耦合的硅基片上量子点激光器。整体结构基于绝缘体上硅(Silicon on Insulator,SOI)平台引入倏逝波耦合结构来完成量子点增益芯片和波导间的耦合,利用布拉格光栅形成...针对目前硅基光电子芯片缺失片上光源这一问题,设计了一种基于波导倏逝耦合的硅基片上量子点激光器。整体结构基于绝缘体上硅(Silicon on Insulator,SOI)平台引入倏逝波耦合结构来完成量子点增益芯片和波导间的耦合,利用布拉格光栅形成激光腔体来完成光放大和波长选择功能。通过Lumerical仿真软件对O波段硅基片上光源的锥形(taper)耦合器结构和布拉格光栅结构进行了优化。结果表明,长142μm的锥形耦合器具有最高的耦合效率;长于30μm的锥形光斑塑形波导可以使光束以更低损耗在片上传输;优化后的布拉格光栅在波导两端的长度为110μm和240μm,分别实现了40%和90%的反射率。两段布拉格光栅形成谐振腔,放大并选择出1.31μm波长。文中设计显著提高了硅基片上光源整体的发光效率并降低了成本,实现了超过98%的耦合效率,且与CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺兼容。相关研究结果可为后续工艺设计和实验验证提供数据支持。展开更多
设计了一种基于0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺的94GHz频段宽带片上天线。该天线采用改进的单极子天线形式,以实现较宽的阻抗带宽。天线馈电形式采用共面集成波导(CPW)馈电结构,该结...设计了一种基于0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺的94GHz频段宽带片上天线。该天线采用改进的单极子天线形式,以实现较宽的阻抗带宽。天线馈电形式采用共面集成波导(CPW)馈电结构,该结构便于毫米波天线探针台测试系统测试。此外,通过采用全波仿真软件HFSS,对天线衬底尺寸对天线阻抗和辐射性能的影响进行对比分析。所设计的天线工作频带(|S11|≤-10dB)为74~117.6GHz,94GHz频点处的增益为1.35dBi。该天线具有工作频带宽、辐射性能好等特性,可实现天线与IC芯片的一体化片上集成,满足宽带无线通信系统或毫米波雷达系统高集成度、小型化的应用需要。展开更多
文摘针对目前硅基光电子芯片缺失片上光源这一问题,设计了一种基于波导倏逝耦合的硅基片上量子点激光器。整体结构基于绝缘体上硅(Silicon on Insulator,SOI)平台引入倏逝波耦合结构来完成量子点增益芯片和波导间的耦合,利用布拉格光栅形成激光腔体来完成光放大和波长选择功能。通过Lumerical仿真软件对O波段硅基片上光源的锥形(taper)耦合器结构和布拉格光栅结构进行了优化。结果表明,长142μm的锥形耦合器具有最高的耦合效率;长于30μm的锥形光斑塑形波导可以使光束以更低损耗在片上传输;优化后的布拉格光栅在波导两端的长度为110μm和240μm,分别实现了40%和90%的反射率。两段布拉格光栅形成谐振腔,放大并选择出1.31μm波长。文中设计显著提高了硅基片上光源整体的发光效率并降低了成本,实现了超过98%的耦合效率,且与CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺兼容。相关研究结果可为后续工艺设计和实验验证提供数据支持。
文摘设计了一种基于0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺的94GHz频段宽带片上天线。该天线采用改进的单极子天线形式,以实现较宽的阻抗带宽。天线馈电形式采用共面集成波导(CPW)馈电结构,该结构便于毫米波天线探针台测试系统测试。此外,通过采用全波仿真软件HFSS,对天线衬底尺寸对天线阻抗和辐射性能的影响进行对比分析。所设计的天线工作频带(|S11|≤-10dB)为74~117.6GHz,94GHz频点处的增益为1.35dBi。该天线具有工作频带宽、辐射性能好等特性,可实现天线与IC芯片的一体化片上集成,满足宽带无线通信系统或毫米波雷达系统高集成度、小型化的应用需要。
