绝缘体上硅微环谐振腔电光调制器的分析与最优设计

摘要

针对高频电光调制器的应用需求,提出了一种基于绝缘体上硅微环谐振腔的P-I-N型电光调制器.利用散射矩阵法描述了微环谐振腔谐振特性机理,结合等离子体色散效应中载流子浓度对硅有效折射率变化的影响,系统分析了微环谐振腔电光调制器的理论模型.在此基础上,利用Rsoft仿真软件对脊型波导截面光场分布进行了仿真分析,得到了光场局域性能较优的脊型纳米波导微环谐振腔设计;结合Sentaurus TCAD仿真软件对不同掺杂浓度下的P-I-N型二极管性能进行了仿真计算,理论得出了Q值仅为5×103时频移量达58.74GHz的微环谐振腔最优电光调制器结构,为电光调制器的深入研究提供了理论参考.