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Flip-Chip-Integration eines optischen GaSb-Halbleiterverstärkers mit einem photonischen Siliziumschaltkreis

Datum:

Neues Forschungspapier mit dem Titel „Hybrid-Silizium-Photonik-DBR-Laser basierend auf Flip-Chip-Integration von GaSb-Verstärkern und SOI-Wellenleitern im µm-Maßstab“ von Forschern der Universität Tampere (Finnland).

Abstract:
„Die Entwicklung der integrierten Photonik erfährt aufgrund der beschleunigten Durchdringung neuer Anwendungen eine beispiellose Wachstumsdynamik. Dies führt zu neuen Anforderungen an die Funktionalität, wobei das offensichtlichste Merkmal der erhöhte Bedarf an Vielseitigkeit bei der Wellenlänge ist. Zu diesem Zweck demonstrieren wir zum ersten Mal die Flip-Chip-Integration eines optischen GaSb-Halbleiterverstärkers mit einer photonischen Siliziumschaltung, die den Übergang der photonischen Integrationstechnologie in Richtung mittlerer IR-Wellenlängen adressiert. Insbesondere wird ein On-Chip-Hybrid-DBR-Laser, der im 2-µm-Bereich mit einer Ausgangsleistung von 6 mW bei Raumtemperatur emittiert, demonstriert. Die Wellenlängenverriegelung wurde unter Verwendung eines Gitters erreicht, das unter Verwendung einer 3 &mgr;m dicken Silizium-auf-Isolator(SOI)-Technologie realisiert wurde. Die SOI-Wellenleiter weisen eine starke Modenbegrenzung und geringe Verluste sowie eine hervorragende Modenanpassung mit optoelektronischen GaSb-Chips auf, die eine verlustarme Kopplung gewährleisten. Diese Laserdioden mit schmaler Linienbreite und erweitertem On-Chip-Hohlraum können eine Dauerstrich-Ausgangsleistung von mehr als 1 mW erzeugen, selbst wenn sie bei einer erhöhten Temperatur von 45 °C betrieben werden. Die Demonstration eröffnet eine attraktive Perspektive für die On-Chip-Silizium-Photonik-Integration von GaSb-Gain-Chips und ermöglicht die Entwicklung von PICs in einem breiten Spektralbereich, der sich von 1.8 µm bis über 3 µm erstreckt.“

Finden Sie die technisches Papier hier.. Veröffentlicht Juni 2022.

Nouman Zia, Heidi Tuorila, Jukka Viheriälä, Samu-Pekka Ojanen, Eero Koivusalo, Joonas Hilska und Mircea Guina, „Hybrid-Silizium-Photonik-DBR-Laser basierend auf Flip-Chip-Integration von GaSb-Verstärkern und SOI-Wellenleitern im µm-Maßstab“, Opt. Express 30, 24995-25005 (2022).

Quelle

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