高効率で低損失のInGaAsP/SiハイブリッドMOS光変調器

シリコン上に集積された光変調器は、高性能光インターコネクトを実現するために重要である。しかし、Siのプラズマ分散効果が弱いため、Siに基づく光変調器は位相変調効率が低く、光学損失も大きい。従って、シリコンフォトニクスのための新しい変調方法を見つけることは極めて重要である。今回我々は、ウエハーを直接接合して作られた、InGaAsP/Siハイブリッド金属酸化物半導体（MOS）光変調器を実証している。InGaAsP MOS界面での電子蓄積によって、InGaAsPにおける電子に誘起された屈折率変化の利用が可能になる。この屈折率変化は、Siにおける変化よりも著しく大きい。今回提示した変調器は、1.55 μm波長でのπ位相シフトで、0.047 Vcmの位相変調効率と0.23 dBという低い光減衰を示し、Si MOS光変調器よりも位相変調効率は約5倍高く、光減衰は10分の1である。この方法は、シリコンフォトニクスのための新たな高性能位相変調方法になる。