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热氧化法改善光学谐振腔的传输特性(英文)
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:中国激光
  • 时间:2015.5.10
  • 页码:228-233
  • 分类:TN256[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原030051, [2]中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原030051
  • 相关基金:国家自然科学基金重大研究专项(91123036);国家自然科学基金面上项目(61178058,61275166); 山西省高等学校中青年拔尖创新人才项目; 中北大学杰出青年基金支持计划
  • 相关项目:基于高Q值环形微谐振腔倏逝场的MEMS生化传感芯片基础研究
中文摘要:

为了改善光学波导较大的侧壁粗糙度,探究分次氧化工艺相比于单次氧化工艺的优势,运用微机电系统(MEMS)工艺制备了绝缘体上硅环型谐振腔和跑道型谐振腔,并通过单次氧化工艺和二次氧化工艺对其进行优化处理。理论分析并仿真了粗糙度、散射损耗和光学谐振腔传输特性之间的关系。实验结果显示,相同的氧化深度下,相比单次氧化工艺,二次氧化工艺获得了较窄的半峰全宽(FWHM)、较高的品质因数(Q)和较低的传输损耗。研究结果为波导表面光滑研究提供了重要的参考依据,同时对于高Q值、低损耗谐振腔的制备及其在滤波器、生物传感和光学陀螺等相关领域中的应用具有重要的研究意义。

英文摘要:

For improving the larger sidewall roughness of an optical waveguide and exploring the advantages of fractionated oxidation over a single oxidation process, silicon-on-insulator ring and racetrack cavities are prepared using microelectro-mechanical system (MEMS) technology. The silicon-on-insulator ring and racetrack cavities are optimized by single and double oxidation processes, respectively. The relationships among the roughness, scattering loss, and transmission characteristics of an optical resonator are theoretically analyzed and simulated. The experimental results show that, a narrower full-width at half-maximum (FWHM), higher quality factor (Q), and lower transmission loss are achieved by the double oxidation process, compared with those achieved by the single oxidation process, for the same oxidation thickness. This result provides a reference for surface-smoothing research and has a significant influence on the preparation and application of cavities with high Q and low transmission loss in filters, biosensors, optical gyroscopes, and other related fields.

同期刊论文项目
期刊论文 158 会议论文 9 获奖 10 著作 4
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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849