新型inp基单片集成磁光波导隔离器的建模

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作者：scidown 发布时间：2022-06-12 20:06:05 文章标题：

新型inp基单片集成磁光波导隔离器的建模( Modeling of a novel InP-based monolithically integrated magneto-optical waveguide isolator )

文章作者：

K Postava M Vanwolleghem DV Thourhout R Baets S Visnovský P Beauvillain J Pistora indium compounds cobalt compounds III-V semiconductors ferromagnetic materials magneto-optical isolators optical waveguides integrated optics matrix algebra perturbation theory Kerr magneto-optical effect

文章简述：

提出了一种基于Yeh严格的4×4矩阵代数和快速微扰理论的集成磁光波导隔离器建模和优化方法。利用铁磁Co90Fe10中的横向MO Kerr效应设计集成隔离器。在具有拉伸应变多量子阱(MQW)有源区的InP基半导体光放大器中，利用光增益补偿了MO金属膜吸收引起的波导损耗。由于横向MO效应的非互易性，器件在适当的电流注入下工作，获得了所需的器件隔离，使得器件在正向方向上的模态净增益为零，而在反向方向上保持有耗。在基于叶氏矩阵形式的方法中，明确地包含了各向异性介电常数张量描述的MO效应、吸收层中的波导损耗和有源层中的光学增益等现象。讨论了波导模式谐振条件解的数值方面。在微扰理论方法中，用一阶格式计算了MO非互易波导效应。在实际的Co90Fe10 MO层InP基MQW隔离器的实例中，应用了一般模型，表明在必要的材料增益范围内，实际的隔离比是可以达到的。对严格模型和摄动模型进行了比较，得到了很好的一致性。这一结果表明，即使对于Voigt参数较强的MO材料器件，一阶微扰理论对集成磁光器件的建模也是足够准确的。

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