Low-loss, low-voltage, AlGaAs/GaAs high speed optical switch with doping and composition graded heterojunction interfaces
Notice bibliographique
Résumé
Carrier-injection-type high-speed semiconductor optical switches have been of interest in recent years due to their nanosecond switching times, their immunity to variations in temperature, wavelength, polarization, etc, and the ease with which they can be monolithically integrated with other optoelectronic components and electronic circuitry. Their drawbacks, however, have been high insertion loss and excessive power dissipation. To overcome these limits, a novel, large cross-section, single-mode AlGaAs/GaAs optical switch has been designed and fabricated. The switch's strip-loaded waveguide uses a five-layer W-shaped heterostructure and a 1.7&mgr;m-thick core layer, which provides high fiber-coupling efficiency. Since the constituent heterojunction band discontinuities can impede the current across the junction, the addition of 20nm-40nm thick, compositionally graded interfaces significantly reduces the switching voltage. In addition, using a lightly doped core layer can reduce the series resistance of the switch, which is important in heat reduction. The core doping needs to be low otherwise it will cause increased free-carrier absorption, which contributes to high insertion loss. We have fabricated switches with different core doping levels using both abrupt and graded heterojunctions. The measured on-chip optical propagation losses are 0.3dB/cm for unintentionally doped core, 1.5dB/cm for n = 1x1016cm-3 doped core, and 2.7dB/cm for n = 5x1016cm-3 doped core. The measured I-V curves show that the switching voltage can be reduced by changing abrupt heterojunctions to graded ones. The calculated theoretical band structure for switches with abrupt/graded heterojunctions based on thermionic emission clearly demonstrated the advantages of applying grading in semiconductor optical switches.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».