Warum wird in optischen Schaltungen mit Ringresonatoren häufig ein Heizer in der Nähe des Rings angebracht, um die Temperatur zu regeln?

Antwort: C. Weil sich die Resonanzwellenlänge durch Temperatur und Fertigungsschwankungen leicht verschiebt und auf die genutzte Wellenlänge abgestimmt werden muss

Silizium hat eine große temperaturbedingte Brechungsindexänderung (thermooptischer Koeffizient etwa 1,8×10⁻⁴ /K), und die Resonanzwellenlänge eines Ringresonators im C-Band verschiebt sich um etwa 0,07 bis 0,08 nm pro 1 °C zu längeren Wellenlängen. Die Resonanzbreite ist mit etwa 0,1 bis 0,3 nm oft schmal, sodass schon eine Änderung um wenige °C von der genutzten Wellenlänge wegführt. Bereits Abweichungen der Wellenleiterbreite oder -dicke um wenige nm können die Resonanzwellenlänge um einige nm verschieben. Daher wird die Temperatur mit einem Heizer erhöht, um die Resonanzwellenlänge an die Laserwellenlänge anzupassen, und unter Überwachung des Zustands geregelt. Die zusätzliche Heizleistung ist eine der Herausforderungen beim Einsatz von Ringen.