硅基微纳光波导损耗特性的表征技术.pdf

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1、第２９卷光学学报光学前沿———光电技术２００９年６月犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃专刊文章编号：０２５３２２３９（２００９）Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ１０１３４０５硅基微纳光波导损耗特性的表征技术陈少武徐学俊屠晓光（中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室，北京１０００８３）摘要微纳光波导的基本功能是实现光波的低损耗传输，是芯片光互连的基础，其传输损耗是评价微纳光波导加工质量和传输性能的基本指标。微纳光波导由于其尺寸比常规光波导小１～２个数量级，光耦合的难度和不确定性都很大，造成传输损耗的测量相对困难。探讨了可用于微纳光波导传输损耗测试表征

2、的几种方法，包括截断法、法布里珀罗（ＦａｂｒｙＰéｒｏｔ，ＦＰ）腔谐振谱条纹对比度分析法、傅里叶（Ｆｏｕｒｉｅｒ）变换法等，对上述方法在测试精度、适用条件方面进行了分析对比。研究表明，截断法受光纤耦合不确定性的影响测量误差较大；ＦＰ腔谐振谱条纹对比度分析法能够消除光纤耦合不确定带来的误差，但是只能测量单一ＦＰ谐振腔的波导结构，无法测量复杂的多腔结构；傅里叶变换法能够消除波导和光纤耦合状态的不固定带来的误差，并通过相邻峰位的比值来提取出波导的传输损耗。关键词集成光学；光子线波导；传输损耗测量；截断法；谐振腔分析法；傅里叶变换法中图分类号Ｏ４３６

3、文献标识码Ａ犱狅犻：１０．３７８８／犃犗犛２００９２９狊１．０１３４犘狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犔狅狊狊犲狊犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犕犲狋犺狅犱狊犳狅狉犛犻犾犻犮狅狀犅犪狊犲犱犕犻犮狉狅犖犪狀狅犠犪狏犲犵狌犻犱犲狊犆犺犲狀犛犺犪狅狑狌犡狌犡狌犲犼狌狀犜狌犡犻犪狅犵狌犪狀犵（犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅狀犐狀狋犲犵狉犪狋犲犱犗狆狋狅犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮狊，犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犛犲犿犻犮狅狀犱狌犮狋狅狉狊，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊，犅犲犻犼犻狀犵１０００８３，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋犜犺犲犿犻犮狉狅狀犪狀狅狊犻狕犲犱狑

4、犪狏犲犵狌犻犱犲狊犪狉犲狋犺犲犫犪狊犻犮犫狌犻犾犱犻狀犵犫犾狅犮犽狊犳狅狉狅狀犮犺犻狆犻狀狋犲狉犮狅狀狀犲犮狋狊，犪狀犱狋犺犲犻狉犫犪狊犻犮犳狌狀犮狋犻狅狀犻狊狋狅狋狉犪狀狊犿犻狋犾犻犵犺狋狑犻狋犺犾狅狑犾狅狊狊．犜犺犲狆狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犾狅狊狊犻狊狅狀犲狅犳狋犺犲犻狀犱犲狓犲狊狋狅犲狏犪犾狌犪狋犲狋犺犲犳犪犫狉犻犮犪狋犻狅狀狇狌犪犾犻狋狔犪狀犱狆犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲狅犳犿犻犮狉狅狀犪狀狅狊犻狕犲犱狑犪狏犲犵狌犻犱犲狊．犠犻狋犺犮狉狅狊狊狊犲犮狋犻狅狀狊犻狕犲狅狀犲狅狉狋狑狅狅狉犱犲狉狊狊犿犪犾犾犲狉狋犺犪狀狋犺犪狋狅犳犮狅狀狏犲狀狋犻狅狀犪

5、犾狑犪狏犲犵狌犻犱犲狊，犪狀犱犱狌犲狋狅狋犺犲犾犪狉犵犲狌狀犮犲狉狋犪犻狀狋狔犪狀犱狋犺犲犱犻犳犳犻犮狌犾狋狔狅犳犾犻犵犺狋犮狅狌狆犾犻狀犵，狋犺犲狆狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犾狅狊狊犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犻狊犮狅犿狆犪狉犪狋犻狏犲犾狔犱犻犳犳犻犮狌犾狋狋狅狆犲狉犳狅狉犿．犜犺犻狊狆犪狆犲狉犱犻狊犮狌狊狊犲犱狊犲狏犲狉犪犾狆狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犾狅狊狊犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犿犲狋犺狅犱狊狊狌犻狋犪犫犾犲犳狅狉犿犻犮狉狅狀犪狀狅狊犻狕犲犱狑犪狏犲犵狌犻犱犲狊，犻狀犮犾狌犱犻狀犵犮狌狋犫犪犮犽犿犲狋犺狅犱，犉犪犫狉狔犘é狉狅狋犮犪狏犻狋狔犻狀狋犲狉犳犲狉

6、犲狀犮犲犳狉犻狀犵犲犮狅狀狋狉犪狊狋狉犪狋犻狅犿犲狋犺狅犱，犪狀犱犉狅狌狉犻犲狉狋狉犪狀狊犳狅狉犿犿犲狋犺狅犱，犲狋犮．犜犺犲犪狀犪犾狔狊犻狊犪狀犱犮狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅狀狋犺犲犪犫狅狏犲犿犲狀狋犻狅狀犲犱犿犲狋犺狅犱狊犻狀狋犲狉犿狊狅犳犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犪犮犮狌狉犪犮狔犪狀犱犪狆狆犾犻犮犪犫犻犾犻狋狔狑犪狊犵犻狏犲狀，狋犺犪狋犻狊，狋犺犲犮狌狋犫犪犮犽犿犲狋犺狅犱犻狊犾犻犪犫犾犲狋狅狋犺犲狌狀犮犲狉狋犪犻狀狋狔狅犳犾犻犵犺狋犮狅狌狆犾犻狀犵狑犻狋犺犮狅犿狆犪狉犪狋犻狏犲犾狔犾犪狉犵犲犲狉狉狅狉，狋犺犲犉犪犫狉狔犘é狉狅狋犮犪狏犻狋狔犻狀狋犲

7、狉犳犲狉犲狀犮犲犳狉犻狀犵犲犮狅狀狋狉犪狊狋狉犪狋犻狅犿犲狋犺狅犱犻狊犻犿犿狌狀犲狋狅狋犺犲狌狀犮犲狉狋犪犻狀狋狔狅犳犾犻犵犺狋犮狅狌狆犾犻狀犵，犫狌狋狅狀犾狔犪狆狆犾犻犮犪犫犾犲狋狅狋犺犲犮犪狊犲狅犳狊犻狀犵犾犲犉犘犮犪狏犻狋狔，狋犺犲犉狅狌狉犻犲狉狋狉犪狀狊犳狅狉犿犿犲狋犺狅犱犻狊狀狅狋狅狀犾狔犻犿犿狌狀犲狋狅狋犺犲狌狀犮犲狉狋犪犻狀狋狔狅犳犾犻犵犺狋犮狅狌狆犾犻狀犵，犫狌狋犪犾狊狅犪狆狆犾犻犮犪犫犾犲狋狅狋犺犲犮犪狊犲狅犳犿狌犾狋犻犮犪狏犻狋狔．犓犲狔狑狅狉犱狊犻狀狋犲犵狉犪狋犲犱狅狆狋犻犮狊；狆犺狅狋狅狀犻犮狑犻狉犲狑犪狏犲犵狌犻犱犲；狆

8、狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犾狅狊狊犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犿犲狋犺狅犱狊；犮狌狋犫犪犮犽犿犲狋犺狅犱；犉犪犫狉狔