研究目的
开发一种精确且简便的硅光子器件晶圆级测试光纤对准方法，以实现高信噪比（S/N）。
研究成果
该研究通过在锗衬底上制造的硅光电二极管，成功提高了光纤对准的信噪比，其雪崩倍增因子增强了光电流。该方法可在晶圆级测试环境中使用人眼安全激光光源，信噪比较传统硅光电二极管提升4.3分贝。
研究不足
为符合1类激光安全标准而需降低光功率，这可能会降低信噪比。该研究还明确了雪崩倍增特性与结区尺寸及阵列结区数量之间的依存关系。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用直接在光栅耦合器（GC）上制造的硅光电二极管（Si PD）实现光纤对准，利用硅吸收的可见光（λ=633 nm）。该方法通过不受光纤角度和偏振影响且对散射噪声不敏感的特性来提升对准精度。
2：样本选择与数据来源：
制备了五种具有不同梳齿数量和尺寸的Si PD（A-E型）以优化光纤对准结构。
3：实验设备与材料清单：
该装置包含GC上的Si PD、光学环形器和用于测量输出功率（Pout）的光功率计。
4：实验步骤与操作流程：
该方法先通过扫描单模光纤（SMF）位置使光电流（IPD）最大化进行粗对准，再通过监测Pout对角度和偏振进行精细优化。
5：数据分析方法：
计算信噪比（S/N）随偏置电压的变化关系，发现Si PD工作在雪崩区时性能有所提升。
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Si photodiode
Used for detecting visible light (λ = 633 nm) absorbed in Si for fiber alignment.
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Grating coupler
Used to introduce infra-red (IR) light from a single-mode fiber (SMF) into the circuit.
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Optical circulator
Used to input two multiplexed lights with different wavelengths into the GC.
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Optical power meter
Used to measure the output power (Pout) of light λ2 reflected and received.
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