矽光子

兩側保留薄矽板(平板,slab)、以淺蝕刻製作的脊形波導,常用於矽光調變器的主要理由為何?

  1. A因為比完全蝕刻溝槽的條形波導更能緊密侷限光,可用小半徑急彎
  2. B因為可透過平板,從遠離的電極電性連接至波導的pn接面
  3. C因為光在平板部分會被放大,可抵銷調變器產生的損耗
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正確答案:B. 因為可透過平板,從遠離的電極電性連接至波導的pn接面

在脊形波導中,於波導兩側保留的平板摻入雜質,將電極與波導中央的pn接面連接起來。若把金屬電極放在波導緊鄰處,光會被吸收,因此能將電極放在遠離光通過部分的位置很重要。另一方面,完全蝕刻溝槽的條形波導橫向折射率差大,能緊密侷限光,適合急彎與小型化。脊形波導侷限較弱,急彎時光會洩漏到平板。矽平板並沒有放大光的作用。

矽波導的截面(條狀與肋狀) SiO₂(折射率 約1.45) Si(折射率 約3.5) 光場分布 SiO₂包覆層 埋入氧化層(BOX) Si基板 寬 約500 nm 厚 220 nm SiO₂包覆層 埋入氧化層(BOX) Si基板 寬 約500 nm 平板層 條狀波導 肋狀波導 光侷限強,可急彎 經平板層連接電極
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