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[2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于SiC-SiO? MEMS-DBR的1550 nm附近窄FWHM宽调谐光学滤波器

DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8873055 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 不断增长的光学数据传输网络和光谱仪设备的小型化需求，催生了小型化、高能效且可大规模生产的光学元件。本文展示了一种基于分布式布拉格反射镜（DBR）的宽调谐光学法布里-珀罗滤波器，其采用碳化硅（SiC）与二氧化硅（SiO?）的新型材料组合——两种介质层的折射率分别为2.46和1.45。由此产生的1.0折射率阶跃，可提供超过99.5%的高反射率及超过300纳米的宽阻带，从而实现大范围波长调谐与窄半高全宽（FWHM）的滤波信号输出。通过表面微加工技术构建介质层，形成由四梁支撑的独立可动镜面。得益于低温等离子体增强化学气相沉积（PECVD）过程中产生的固有应力，我们获得了可调谐的稳定平面凹面谐振腔。最终滤波器横截面显示：固定式底部DBR沉积于硅基底上，可调谐空气隙上方为电热驱动的顶部MEMS DBR（配备加热电流IMEMS的金电极）。在滤波信号输出的基底背面，沉积有抗反射涂层。
作者： Julijan Cesar，Sujoy Paul，Franko Küppers，Thomas Kusserow
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究基于SiC-SiO2 MEMS-DBR的1550 nm附近窄FWHM宽调谐光学滤波器性能。

研究成果

基于碳化硅-二氧化硅MEMS-DBR的滤波器在1550纳米波长附近展现出小于0.1纳米的窄半高全宽及114.9纳米的大自由光谱范围，其调谐范围为1508至1625纳米。该研究凸显了通过将滤波器分别与光电二极管或VCSEL结构集成的方式，制造宽范围可调谐探测器或发射器的潜力。

研究不足

通过减小气隙来增加调谐范围与随之而来的半高全宽（FWHM）增大之间的权衡，可能会限制特定应用的性能。光刻对准的缺陷以及牺牲层的去除也会影响滤波器的效率。

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