硅光调制器与单模光纤高效耦合技术研究

谭忠祥; 傅焰峰; 胡胜磊; 王宁; 张德川; 肖希

doi:10.13756/j.gtxyj.2021.04.010

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硅光调制器与单模光纤高效耦合技术研究

光电器件研究与应用

- 硅光调制器与单模光纤高效耦合技术研究
- High Efficiency Coupling Technology of Silicon Photonic Modulator and Single-Mode Optical Fiber
- 光通信研究 2021年第4期页码：50-55
- 作者机构：
  
  1.武汉邮电科学研究院，武汉　430074
  2.国家信息光电子创新中心，武汉　430074
  3.武汉光迅科技股份有限公司，武汉　430205
- 作者简介：
  
  谭忠祥，硕士。E-mail：506453593@qq.com
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2019YFB2205201;2019YFB2205203)
- DOI：10.13756/j.gtxyj.2021.04.010
  中图分类号： TN29
- 纸质出版日期：2021-08-10，
  
  收稿日期：2020-11-09，
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谭忠祥, 傅焰峰, 胡胜磊, 等. 硅光调制器与单模光纤高效耦合技术研究[J]. 光通信研究, 2021,(4):50-55.

TAN Zhong-xiang, FU Yan-feng, HU Sheng-lei, et al. High Efficiency Coupling Technology of Silicon Photonic Modulator and Single-Mode Optical Fiber[J]. Study on Optical Communications, 2021,(4):50-55.
谭忠祥, 傅焰峰, 胡胜磊, 等. 硅光调制器与单模光纤高效耦合技术研究[J]. 光通信研究, 2021,(4):50-55. DOI： 10.13756/j.gtxyj.2021.04.010.

TAN Zhong-xiang, FU Yan-feng, HU Sheng-lei, et al. High Efficiency Coupling Technology of Silicon Photonic Modulator and Single-Mode Optical Fiber[J]. Study on Optical Communications, 2021,(4):50-55. DOI： 10.13756/j.gtxyj.2021.04.010.

摘要

针对硅光芯片在应用中由于其模场较小存在耦合损耗较大的问题，文章利用一款硅光调制器芯片对其与单模光纤的耦合效率进行了研究。首先对模场匹配理论进行了分析，随后对硅光芯片以及耦合用的单模光纤进行了模场测试，提出了一种提高耦合效率的低成本耦合方式。实验结果表明，该单模光纤与硅光芯片的耦合效率达到70%。利用该方案制作了光组件并进行了四阶脉冲幅度调制（PAM4）眼图测试，得到了较好的眼图。

Abstract

Due to the small mode field of silicon photonic chips

the large coupling loss is a road-blocker for their applications. In this work

the coupling efficiency between a silicon photonic modulator chip and a single-mode optical fiber is investigated. The mode field matching theory is analyzed at first. Then the mode field test of silicon chip and single-mode optical fiber for coupling is carried out. Next

a low-cost coupling method to improve coupling efficiency is proposed. The experimental results show that the coupling efficiency of the single-mode optical fiber and silicon photonic chip reaches 70%. The optical module is made by using this scheme

and the 4 Pulse Amplitude Modulation (PAM4) eye diagram is tested. The experimental results show that better eye diagram can be obtained.

关键词

硅光芯片硅波导耦合效率单模光纤

Keywords

silicon optical chipsilicon waveguidecoupling efficiencysingle mode fiber

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