杨 真

(华东交通大学现代教育技术中心，南昌330013)

引 言

近年来，利用硅的自由载流子等离子色散效应，通过P-N结控制折射率的方式逐步发展，新的P-N结结构也不断被提出，弥补了硅材料弱电光效应的缺点，甚至实现了高达44Gbit/s的传输速率［1］。现在，硅既是超大规模集成电路(very large scale integration，VLSI)成熟的衬底材料，也是目前最有前景的集成光互连平台。光网络单元(optical network unit，ONU)光模块在每个用户终端都需配备一个，其包含了光发射机和接收机，因此通过研究占光发射机能耗很大部分、更低功耗的新型调制器，对于我国普及光纤入户和节能减排都有着重要的意义［2］。谐振腔型方面，传统只有微盘谐振腔和微环谐振腔两种。微盘谐振腔内部传播回音壁模式，因此弯曲损耗比微环谐振腔小，但只能工作在多模状态，因此自由光谱范围受到损害。并且调制器工作的区域一般要求变化陡峭且单调，多模谐振峰往往会互相重叠，不能满足要求。而绝热微环谐振腔的新腔型损耗低于微环谐振腔，又能保持单模运转，综合了传统的两种谐振腔型的优点。

硅基调制器是在“绝缘体上硅”(silicon-on-insulator，SOI)材料上制作的调制器，具有低成本并与互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)工艺兼容的优点［3］。在信息量快速增长的今天，低功耗调制器成为未来通信器件的研究趋势。对腔形和载流子注入/抽取结构的研究可以进一步改善绝热微环谐振腔的性能，推动低功耗器件研究的发展。硅基调制器是光互连和光通信终端的最佳解决方案，成本低，且与CMOS工艺兼容，可以光电混合集成。……