集成光电子技术

集成光电子芯片怎样分类?
集成光电子芯片根据生产工艺和材料,主要分为氮化硅,硅基和铟磷基集成光电芯片。其中硅基光电芯片生产平台可与CMOS生产平台兼容,但无法将有源器件单片集成到芯片中;氮化硅光电芯片具有较低损耗,但也无法单片集成有源器件,且成本较高;而铟磷集成光电芯片使用直接带隙材料,可单片集成有源无源器件,具有较快电光调制效应。

什么是InP铟磷集成光电子芯片?
将有源(例如激光器,光放大器,相位调制器,光探测器等)与无源元件(例如波导, AWG, MMI, MZI等)通过半导体工艺集成到微小芯片中,该技术是目前唯一可真正单片集成激光器的技术。

InP铟磷集成光电子芯片中可包括哪些基本元件?
例如波导(waveguide),耦合器(coupler),滤波器(filter),激光器(laser),相位调制器(phase modulator), 多模干涉器(MMI),开关(switch),光探测器(photodiode),光放大器(optical amplifier),反射器(reflector),阵列波导光栅(arrayed waveguide grating),光栅(Grating),法布里珀罗激光器(Fabry-Perot laser)等。

InP铟磷集成光电子芯片可以应用在哪些领域?

  • 例如光通讯中的光模块,数据中心的光交换,光纤传感光探测或光源,激光雷达中的光学相控阵和光源,气体传感芯片,集成微波光子芯片,空间通信系统的部分模块,量子科技中QKD和QRNG,环式激光陀螺仪,光纤陀螺仪,光学相干断层成像(OCT)中探测器等。更多应用案例…

InP铟磷集成光电子芯片可实现哪些器件功能?

  • 例如马赫-增德尔干涉仪(MZI),微环谐振器(MRR),基于阵列波导光栅(AWG)和光放大器(SOA)波长路由开关,脉冲激光或频率调制激光器,光学相控阵(OPA),多模干涉光耦合器(MMI-coupler),多模干涉滤波器(MMI-filter),延时线(delay line),FP激光器(Fabry-Perot laser),分布布拉格反射激光器(tunable DBR laser),多波长激光器(multi-wavelength laser),皮秒脉冲激光器(picosecond pulse laser),环形激光器(ring laser),波分复用光交叉连接器(WDM cross connect),光分插复用(WDM add-drop)等。更多应用案例…

InP铟磷集成光电子芯片有什么优点?

  • 相比传统器件,InP光电子芯片体积小,重量轻,能量效率高、稳定性高,可适用大规模生产,设计者可具有较大设计灵活性和创造性。
  • 相比硅基光电子芯片,InP光子芯片可真正实现单片集成有源器件如激光器,可极大丰富该芯片应用领域。