#P-22

Modulatory termo optyczne dla platformy
fotoniki scalonej SiN

Dagmara DRECKA, Marcin MYŚLIWIEC, Maciej FILIPIAK, Michał GOLAS, Bartłomiej STONIO, Mateusz SŁOWIKOWSKI

Politechnika Warszawska, Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii CEZAMAT,
ul. Poleczki 19, 02-822 Warszawa

Platforma fotoniki scalonej bazująca na azotku krzemu (SiN) oferuje szeroki zakres spektralny transmisji sygnału (400-3000 nm) przy zachowaniu niskich strat [1]. SiN jest kompatybilny z procesami CMOS, co pozwala na precyzyjne wytwarzanie wielu elementów pasywnych. Oferuje także możliwość przestrajania sygnałów optycznych. Ze względu na ograniczenia materiałowe, możliwe do zrealizowania w tej platformie są przede wszystkim modulatory termo-optyczne [1].
Celem tej pracy było wytworzenie grzejnika modulatora termo-optycznego w technologii SiN. Ze względu na ograniczenia niezawodnościowe, maksymalną dostarczaną moc ograniczono do 100 mW. Prace nad modulatorem rozpoczęto od symulacji zakresu wpływu efektu temperatury od materiału grzejnika. Na podstawie wyników symulacji przygotowano topografię testową zawierającą dwa typy struktury grzejnika (prostego i meandrycznego), ze zmiennymi geometriami (wymiary 2-5 µm, zakres długości 100-400 µm).
W ramach badań porównano wpływ materiału i geometrii grzejnika na uzyskiwaną rezystywność. Testy temperaturowe przeprowadzono dla wybranych struktur (Rys. 1). Pozwoliło to na wytypowanie grzejników, które znajdą zastosowanie w rozwijanych modulatorach termo-optycznych.

Rys. 1. Od lewej: zbliżenie na jedną z testowanych struktur, wynik pomocniczego pomiaru temperatury
oraz efektywność grzejnika ze złota dla dwóch struktur z różną geometrią.

Prace były finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER XIV, nr projektu: LIDER14/0068/2023.

Literatura
[1] D. Pérez et al., Thermal tuners on a Silicon Nitride platform, 2016