基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和 微波光子移相器

肖永川; 瞿鹏飞; 周敬然; 刘彩霞; 董玮; 陈维友

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基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器

肖永川 , 瞿鹏飞 , 周敬然 , 刘彩霞 , 董玮 , 陈维友

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肖永川, 瞿鹏飞, 周敬然, 刘彩霞, 董玮, 陈维友. 基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器[J]. 中国光学, 2011, 4(4): 418-422.

引用本文:

肖永川, 瞿鹏飞, 周敬然, 刘彩霞, 董玮, 陈维友. 基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器[J]. 中国光学, 2011, 4(4): 418-422.

XIAO Yong-chuan, QU Peng-fei, ZHOU Jing-ran, LIU Cai-xia, DONG Wei, CHEN Wei-you. Integrated vector sum microwave photonic phase shifter based on asymmetric Mach-Zendner structure in SOI[J]. Chinese Optics, 2011, 4(4): 418-422.

Citation:

基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器

1.
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林长春 130012

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(No.61077046),吉林省科技发展计划资助项目(No.20090105),吉林大学基本科研业务费资助项目(No.200903084)

详细信息

作者简介:
肖永川(1987-),男,重庆梁平人,硕士研究生,主要从事新型光电子器件的研究。 E-mail:xiaoyc10@mails.jlu.edu.cn

中图分类号: TN256

Integrated vector sum microwave photonic phase shifter based on asymmetric Mach-Zendner structure in SOI

1.
State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics,College of Electronic Science and Engineering,Jilin University, Changchun 130012,China

摘要: 设计和分析了一种基于SOI(绝缘体上的硅)脊型波导非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器。对于10 GHz的微波信号,设定非对称两臂的长度差为3 983 m时,其相应的时间延迟约为47 ps。分别在两臂上集成了一个热光可调谐可变光衰减器用于光学调谐,当衰减单元的折射率在0~610-3变化时,实现了10 GHz微波信号在0~180的相位调谐。该器件尺寸小、结构紧凑,易于实现片上集成,在光控相控阵雷达中很有应用前景。
- 移相器 /
- 微波光子学 /
- 绝缘体上的硅
Abstract: An integrated vector sum microwave photonic phase shifter(MWPPS) based on the asymmetric Mach-Zendner structure in Silicon on Insulator(SOI) rib waveguides was designed and fabricated for the first time. A fixed true time delay of 47 ps was achieved by a length difference of 3 983 m between the two asymmetric arms. Then two thermo-optical Variable Optical Attenuators(VOAs) were integrated in the two arms respectively to tune the optical power individually. The phase shift ranging from 0 to near 180 for a 10 GHz microwave signal has been achieved by the RI variation of 0.610 in VOAs. The device which has a very compact size could be easily integrated in silicon optoelectronic chips and expected to be widely used in Optically Controlled Phased Array Radars(OCPARs).
- phase shifter /
- microwave photonics /
- Silicon on Insulator(SOI)

[1] BARMENKOV Y O,CRUZ J L,DIEZ A,et al.. Electrically tunable photonic true-time-delay line[J]. Opt. Express,2010,18(17):17859-17864. [2] FRIGYES I,SEEDS A J. Optically generated true-time delay in phased-array antennas[J]. IEEE T. Microw Theory,1995,43(9):2378-2386. [3] JUSWARDY B,XIAO F,ALAMEH K. Opto-VLSI-based photonic true-time delay architecture for broadband adaptive nulling in phased array antennas[J]. Opt. Express,2009,17(6):4773-4781. [4] FISHER M R,CHUANG S L. A Microwave photonic phase-shifter based on wavelength conversion in a DFB laser[J]. IEEE Photonics Tech. L.,2006,18(16):1714-1716. [5] HAN J,ERLIG H,CHANG D,et al.. Multiple output photonic RF phase shifter using a novel polymer technology[J]. IEEE Photonics Tech. L.,2002,14(4):531-533. [6] SANG-SHIN L,UDUPA A H,ERLIG H,et al.. Demonstration of a photonically controlled RF phase shifter[J]. IEEE Microw. Guided,1999,9(9):357-359. [7] LEE K-H,JHON Y M,CHOI W-Y. Photonic phase shifters based on a vector-sum technique with polarization-maintaining fibers[J]. Opt. Lett.,2005,30(7):702-704. [8] BUI L A,MITCHELL A,GHORBANI K,et al.. Wideband RF photonic vector sum phase-shifter[J]. Electronics Lett.,2003,39(6):536-537. [9] NOH Y-O,LEE C-H,KIM J-M,et al.. Polymer waveguide variable optical attenuator and its reliability[J]. Opt. Communications,2004,242(4-6):533-540.

[1]	肖永川, 王超, 张浩, 张亚标, 庾财斌, 瞿鹏飞, 孙力军. 光放大器对光载微波信号传输效率的改善 . 中国光学, 2020, 13(5): 995-1000. doi: 10.37188/CO.2019-0195
[2]	吴妮珊, 夏历. 基于微波光子学的准分布式光纤传感解调技术 . 中国光学, 2020, 13(6): 1-12. doi: 10.37188/CO.2020-0121
[3]	王军民, 白建东, 王杰英, 刘硕, 杨保东, 何军. 瓦级319nm单频连续紫外激光的实现及铯原子单光子Rydberg激发 . 中国光学, 2019, 12(4): 701-718. doi: 10.3788/CO.20191204.0701
[4]	柴国志, 黄亮, 乔亮, 张冠茂. 星上剩磁对惯性传感器的影响 . 中国光学, 2019, 12(3): 515-525. doi: 10.3788/CO.20191203.0515
[5]	杜悦宁, 陈超, 秦莉, 张星, 陈泳屹, 宁永强. 硅光子芯片外腔窄线宽半导体激光器 . 中国光学, 2019, 12(2): 229-241. doi: 10.3788/CO.20191202.0229
[6]	朱姗姗, 路交, 刘鹤南, 陈硕, 曾柱, 钱唯, 陈晓隆. 生物医学光子学在糖尿病视网膜病变中的应用进展 . 中国光学, 2018, 11(3): 459-474. doi: 10.3788/CO.20181103.0459
[7]	陈俊, 王青松. 基于OLED显示单元的红外上转换器件研究进展 . 中国光学, 2015, 8(1): 17-27. doi: 10.3788/CO.20150801.0017
[8]	刘丽娜, 张国青. 利用多像素光子计数器的光学串话效应提高光子探测效率 . 中国光学, 2015, 8(2): 205-210. doi: 10.3788/CO.20150802.0205
[9]	潘锋, 闫贝贝, 肖文, 刘烁, 李艳. 基于数学形态学的数字全息再现像融合方法 . 中国光学, 2015, 8(1): 60-67. doi: 10.3788/CO.20150801.0060
[10]	管小伟, 吴昊, 戴道锌. 硅基混合表面等离子体纳米光波导及集成器件 . 中国光学, 2014, 7(2): 181-195.
[11]	黄宇, 张晓芳, 俞信. 光子成像静止点目标的管道滤波探测方法 . 中国光学, 2013, 6(1): 73-79. doi: 10.3788/CO.20130601.0073
[12]	陈雪坤, 张璐, 吴志勇. 空间激光与单模光纤和光子晶体光纤的耦合效率 . 中国光学, 2013, 6(2): 208-215. doi: 10.3788/CO.20130602.0208
[13]	丁武昌. 光管理在晶体硅电池中的应用 . 中国光学, 2013, 6(5): 717-728. doi: 10.3788/CO.20130605.0717
[14]	倪明阳, 巩岩. 光刻投影物镜光学元件运动学支撑结构的设计与分析 . 中国光学, 2012, 5(5): 476-484. doi: 10.3788/CO.20120505.0476
[15]	叶全意, 杨春. 光子学太赫兹源研究进展 . 中国光学, 2012, 5(1): 1-11. doi: 10.3788/CO.20120501.0001
[16]	LIU Shuo, LIU Yan-ge, LIU Run-yu, LI Hong-xiao, XIE Hong-bin, WANG Shu. 基于高双折射光子晶体光纤环镜的全光纤平顶梳状滤波器 . 中国光学, 2010, 3(1): 64-69.
[17]	花景田, 陈宝玖, 孙佳石, 程丽红, 仲海洋. 稀土掺杂材料的上转换发光 . 中国光学, 2010, 3(4): 301-309.
[18]	李东景, 于平, 李先锋, 赵昶宇. 星上定标系统探测器高精度信号处理电路的实现 . 中国光学, 2009, 2(3): 211-217.
[19]	王勇, 朱明. 基于输入面形态学预处理的条纹调制滤波联合变换相关器 . 中国光学, 2009, 2(5): 460-465.
[20]	于前洋, 曲宏松. 实现同步轨道(GEO)高分辨力对地观测的技术途径(上) . 中国光学, 2008, 1(1): 1-12.

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基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器

1. 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林长春 130012

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(No.61077046),吉林省科技发展计划资助项目(No.20090105),吉林大学基本科研业务费资助项目(No.200903084)

作者简介:
肖永川(1987-),男,重庆梁平人,硕士研究生,主要从事新型光电子器件的研究。 E-mail:xiaoyc10@mails.jlu.edu.cn

收稿日期: 2011-04-11
修回日期: 2011-07-13
刊出日期: 2011-08-25

中图分类号: TN256

关键词:

移相器 /

微波光子学 /

绝缘体上的硅

摘要: 设计和分析了一种基于SOI(绝缘体上的硅)脊型波导非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器。对于10 GHz的微波信号,设定非对称两臂的长度差为3 983 m时,其相应的时间延迟约为47 ps。分别在两臂上集成了一个热光可调谐可变光衰减器用于光学调谐,当衰减单元的折射率在0~610-3变化时,实现了10 GHz微波信号在0~180的相位调谐。该器件尺寸小、结构紧凑,易于实现片上集成,在光控相控阵雷达中很有应用前景。

English Abstract

肖永川, 瞿鹏飞, 周敬然, 刘彩霞, 董玮, 陈维友. 基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器[J]. 中国光学, 2011, 4(4): 418-422.

引用本文:

肖永川, 瞿鹏飞, 周敬然, 刘彩霞, 董玮, 陈维友. 基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器[J]. 中国光学, 2011, 4(4): 418-422.

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作者简介: 肖永川(1987-),男,重庆梁平人,硕士研究生,主要从事新型光电子器件的研究。 E-mail:xiaoyc10@mails.jlu.edu.cn

Integrated vector sum microwave photonic phase shifter based on asymmetric Mach-Zendner structure in SOI

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出版历程

基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和 微波光子移相器

1. 吉林大学 电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春 130012

作者简介: 肖永川(1987-),男,重庆梁平人,硕士研究生,主要从事新型光电子器件的研究。 E-mail:xiaoyc10@mails.jlu.edu.cn

English Abstract

Integrated vector sum microwave photonic phase shifter based on asymmetric Mach-Zendner structure in SOI

1. State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics,College of Electronic Science and Engineering,Jilin University, Changchun 130012,China

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基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器

作者简介:
肖永川(1987-),男,重庆梁平人,硕士研究生,主要从事新型光电子器件的研究。 E-mail:xiaoyc10@mails.jlu.edu.cn

基于SOI非对称马赫曾德尔结构的集成矢量和微波光子移相器

1. 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林长春 130012

作者简介:
肖永川(1987-),男,重庆梁平人,硕士研究生,主要从事新型光电子器件的研究。 E-mail:xiaoyc10@mails.jlu.edu.cn