硅基延迟线.doc

cornell大学的研究者提出了一种利用硅基直波导的拉曼效应产生的慢光延迟线[1]，在此基础上马里兰大学的学者提出了利用谐振增强的拉曼效应产生慢光延迟线[2]。 在已报道的基于硅基环形谐振腔的可调延时线中，主要依靠三种机制进行调节：1) 利用电光效应在单晶硅中掺杂形成p-i-n结构[3]；2) 利用热光效应在微环上植入微加热器[4]；3) 利用微机电(MEMS)结构进行调节[5]。为了实现基于硅基环形谐振腔的调节方式简单的可调光延迟线，交通大学苏翼凯课题组提出了一种利用热非线性效应的光控延迟线。由于注入泵浦光的能量最终会转换为热能[6]，因此通过热非线性效应会导致环形谐振腔频谱的红移，由于不同波长处的群延时不一样，因此可以通过改变泵浦光的强度而使信号光位于不同的频谱位置，从而改变信号光的群延时量。对于连续光输入，热非线性效应在各种非线性效应中占主导地位，且相比其他的光控机制具有最低的功率[7]。利用该方法，实验演示了三种常用数据调制码型—非归零码，归零码，和相移键控码型的延时性能。 [1] Y. Okawachi, M. Foster, J. Sharping, A. Gaeta, Q. Xu, and M. Lipson, “All-optical slow-light on a photonic chip,” Opt. Express, vol. 14, no. 6, pp. 2317–2322, Mar. 2006. [2] S. Blair and K. Zheng, “Intensity-tunable group delay using stimulated Raman scattering in silicon slow-light waveguides,” Opt. Express, vol. 14, no. 3, pp. 1064–1069, Feb. 2006. [3] B. Schmidt, Q. Xu, J. Shakya, S. Manipatruni, and M. Lipson, “Compact electro-optic modulator on silicon-on-insulator substrates using cavities with ultra-small modal volumes,” Opt. Express, vol. 15, no. 6, pp. 3140–3148, Mar. 2007. [4] F. Morichetti, A. Melloni, C. Canavesi, F. Persia, M. Martinelli, and M. Sorel, “Tunable slow-wave optical delay-lines,” in Proc. OSA Topical Meeting on Slow and Fast Light, Washington DC, 2006, paper MB2,. [5] D. Leuenberger, J. Yao, M. C. M. Lee, and M. C. Wu, “Experimental demonstration of MEMS-tunable slow light in silicon microdisk resonators,” in Proc. OSA Topical Meeting on Slow and Fast Light, Washington DC, 2006, paper TuC6. [6] Q. Xu and M. Lipson, “Carrier-induced optical bistability in silicon ring resonators,” Opt. Lett., vol. 31, no. 3, pp. 341-343, Feb. 2006. [7] V. R. Almeida and M. Lipson, “Optical bistability on a silicon chip,” Opt. Lett., vol. 29, no. 20, pp. 2387–2389, Oct. 2004.