光与亚波长结构的作用

激光与光电子学进展

（）４７，１２１３０１２０１０

：／ｄｏｉ１０．３７８８ＬＯＰ４７．１２１３０１

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中国激光》杂志社Ｃ２０１０《○

硅纳米槽微环谐振器温度特性研究

宋世娇　安俊明　赵　雷　吴远大　胡雄伟

（中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点实验室，北京１）０００８３

摘要　理论上模拟分析了硅基绝缘（）槽波导微环谐振腔加盖ＳＳＯＩｉＯ２包覆层情况下的温度稳定特性。对比了槽以及不同结构的槽微环谐振腔的温度稳定性。得到在室温下，微环和纳米线微环，５μｍ半径槽微环在１．５５μｍ附近的谐振波长随温度变化为０．／℃，而相同温度、半径以及折射率情况下纳米线微环谐振波长随温度变化为０４９ｎｍ／℃，是槽微环的１．增０．０９２ｎｍ８８倍。而且改变槽微环的槽宽和两侧Ｓｉ条的宽度也会对微环的温度特性有影响，加槽宽或者减小Ｓｉ条宽度都会使谐振波长随温度的变化进一步减小。通过采用负温度系数聚合物材料ＷＩＲ３０使得温度对微环谐振波长的影响降低到０．／℃。００２３ｎｍ４９０和优化槽波导的结构参数，关键词　集成光学；槽波导；微环；温度稳定性

中图分类号　ＴＮ２５２　　　　犗犆犐犛　１３０．３１２０２３０．３１２０２３０．７３７０２３０．７４０８　　　　文献标识码　犃

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１　引　　言

基于硅基绝缘（）的光波导器件成为近些年广大科研人员的研究热点，由于在这种基片中作为波导芯层ＳＯＩ可以在波导中实现强的光学限制，从而大大减小了光学器件的尺寸，随的硅与埋氧层ＳｉＯ２之间的高折射率差，

］１

着平面微纳加工工艺的不断提高，硅纳米线微环已经可以大规模集成制作［，这提高了器件的集成度，降低了

成本。光微环谐振器作为集成光学中一个非常重要的元件，具有谐振原理简单稳定，器件尺寸极小，容易与其他光电子元器件进行光学芯片上的集成等优点。微环结构不仅制作简单，而且其应用也相当广泛，除了基本的

］］１２～６滤波特性［，还可以作为传感器，调制器，光开关和慢光器件，甚至在光子晶体等领域也有重要应用［。

２０１００８１９；收到修改稿日期：２０１００９２０　　收稿日期：

基金项目：国家自然科学基金（）和国家８）资助课题。６０７７６０５７，６０８３７００１，６０８７７０１４６３计划（２００６犃犃０３犣４２０作者简介：宋世娇（，女，硕士研究生，主要从事光波导理论与器件设计等方面的研究。１９８５—）：犈犿犪犻犾狊狅狀狊犺犻犻犪狅狊犲犿犻．犪犮．犮狀＠犵犼

导师简介：安俊明（，男，博士，副研究员，主要从事硅基光波导及犘１９６９—）犔犆混合集成方面的研究。：犈犿犪犻犾犲犿犻．犪犮．犮狀狌狀犿犻狀＠狊犼犵