用于喇曼放大的SOI脊形波导中自由载流子寿命的解析表达.PDFVIP

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用于喇曼放大的SOI脊形波导中自由载流子寿命的解析表达.PDF

3 - 1 2 2 2 2 2 2 2 第 27 卷  第 7 期 半  导  体  学  报 Vol. 27  No. 7 2006 年 7 月 C HIN ES E J OU RNAL O F S EMICONDU C TO RS J uly ,2006 用于喇曼放大的 SOI 脊形波导中自由载流子 寿命的解析表达 陈铭义  毛陆虹  郝先人  张世林  郭维廉 (天津大学电子信息工程学院 , 天津  300072) 3 - 摘要 : 研究了用于喇曼放大的绝缘硅 (SOI) 脊形波导中自由载流子寿命与非线性光学损耗的关系. 通过理论推导 2 2 2 2 Ζ 结合二维数值模拟的方法 ,提出了带有零反偏 pin 结构的 SOI 脊形波导中自由载流子寿命的解析表达式 ,该解析表 达式与他人的实验结果相符. 结果表明 ,比起不带 pin 结构的波导 ,带有零反偏 pin 结构的波导中的自由载流子寿 命最多可以缩短 80 %. 同时 ,研究了 pin 结构外加反偏电压时 ,自由载流子寿命进一步缩短的原因 ,并从强场下自 由载流子速度饱和的角度出发 ,得到了自由载流子寿命的理论极限值. 最后 ,模拟了不同自由载流子寿命情况下 SOI 脊形波导的喇曼净增益随着输入泵浦光功率密度的变化曲线 ,为硅基喇曼放大器的进一步研究指明了方向. 关键词 : 硅基光互连 ; 喇曼放大 ; SOI; 脊形波导 ; 自由载流子吸收 ; pin 结构 EEACC : 1250 中图分类号 : TH744 3    文献标识码 : A    文章编号 : 0253 4177 (2006) 07 1310 06 益. L ia ng[ 12 ] 讨论了 FCA 对受激喇曼放大的影响并 1  引言 推导了由此造成的非线性光学损耗的理论表达式. Dimit rop oulos [ 13 ] 推导了 SO

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