Abstract

A silicon-on insulator (SOI) zero-gap directional coupler switch is studied based on the large-cross-section single-mode rib waveguide condition, the dual-mode interference principle, and the free-carrier plasma dispersion effect, in which the SOI technique uses silicon and silicon dioxide thermal bonding and backpolishing. The SOI is fabricated by potassium hydroxide anisotropic etching. Its insertion loss and cross talk are measured to be less than 4.81 dB and −18.6 dB, respectively, at a wavelength of 1.3 μm and a switching voltage of 0.91 V. Response time is ~210 ns.

© 1996 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. A. Soref, J. Schmidtchen, K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).
    [CrossRef]
  2. J. Schmidtchen, A. Splett, B. Schupper, K. Petermann, G. Burbach, Electron. Lett. 27, 1486 (1991).
    [CrossRef]
  3. J. P. Lorenzo, R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 51, 6 (1987).
    [CrossRef]
  4. G. V. Treyz, P. G. May, J. M. Halbout, Appl. Phys. Lett. 59, 7 (1991).
    [CrossRef]
  5. Y. L. Liu, E. K. Liu, S. L. Zhang, Electron. Lett. 30, 130 (1994).
    [CrossRef]
  6. C. K. Tang, G. T. Reed, Electron. Lett. 31, 451 (1995).
    [CrossRef]
  7. C. Z. Zhao, G. Z. Li, E. K. Liu, Appl. Phys. Lett. 67, 2448 (1995).
    [CrossRef]
  8. C. D. Bernardi, S. Morasca, B. Rigo, Electron. Lett. 25, 1488 (1989).
    [CrossRef]
  9. T. Pirnat, L. Friedman, R. A. Soref, J. Appl. Phys. 70, 3355 (1991).
    [CrossRef]

1995 (2)

C. K. Tang, G. T. Reed, Electron. Lett. 31, 451 (1995).
[CrossRef]

C. Z. Zhao, G. Z. Li, E. K. Liu, Appl. Phys. Lett. 67, 2448 (1995).
[CrossRef]

1994 (1)

Y. L. Liu, E. K. Liu, S. L. Zhang, Electron. Lett. 30, 130 (1994).
[CrossRef]

1991 (4)

G. V. Treyz, P. G. May, J. M. Halbout, Appl. Phys. Lett. 59, 7 (1991).
[CrossRef]

R. A. Soref, J. Schmidtchen, K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).
[CrossRef]

J. Schmidtchen, A. Splett, B. Schupper, K. Petermann, G. Burbach, Electron. Lett. 27, 1486 (1991).
[CrossRef]

T. Pirnat, L. Friedman, R. A. Soref, J. Appl. Phys. 70, 3355 (1991).
[CrossRef]

1989 (1)

C. D. Bernardi, S. Morasca, B. Rigo, Electron. Lett. 25, 1488 (1989).
[CrossRef]

1987 (1)

J. P. Lorenzo, R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 51, 6 (1987).
[CrossRef]

Bernardi, C. D.

C. D. Bernardi, S. Morasca, B. Rigo, Electron. Lett. 25, 1488 (1989).
[CrossRef]

Burbach, G.

J. Schmidtchen, A. Splett, B. Schupper, K. Petermann, G. Burbach, Electron. Lett. 27, 1486 (1991).
[CrossRef]

Friedman, L.

T. Pirnat, L. Friedman, R. A. Soref, J. Appl. Phys. 70, 3355 (1991).
[CrossRef]

Halbout, J. M.

G. V. Treyz, P. G. May, J. M. Halbout, Appl. Phys. Lett. 59, 7 (1991).
[CrossRef]

Li, G. Z.

C. Z. Zhao, G. Z. Li, E. K. Liu, Appl. Phys. Lett. 67, 2448 (1995).
[CrossRef]

Liu, E. K.

C. Z. Zhao, G. Z. Li, E. K. Liu, Appl. Phys. Lett. 67, 2448 (1995).
[CrossRef]

Y. L. Liu, E. K. Liu, S. L. Zhang, Electron. Lett. 30, 130 (1994).
[CrossRef]

Liu, Y. L.

Y. L. Liu, E. K. Liu, S. L. Zhang, Electron. Lett. 30, 130 (1994).
[CrossRef]

Lorenzo, J. P.

J. P. Lorenzo, R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 51, 6 (1987).
[CrossRef]

May, P. G.

G. V. Treyz, P. G. May, J. M. Halbout, Appl. Phys. Lett. 59, 7 (1991).
[CrossRef]

Morasca, S.

C. D. Bernardi, S. Morasca, B. Rigo, Electron. Lett. 25, 1488 (1989).
[CrossRef]

Petermann, K.

J. Schmidtchen, A. Splett, B. Schupper, K. Petermann, G. Burbach, Electron. Lett. 27, 1486 (1991).
[CrossRef]

R. A. Soref, J. Schmidtchen, K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).
[CrossRef]

Pirnat, T.

T. Pirnat, L. Friedman, R. A. Soref, J. Appl. Phys. 70, 3355 (1991).
[CrossRef]

Reed, G. T.

C. K. Tang, G. T. Reed, Electron. Lett. 31, 451 (1995).
[CrossRef]

Rigo, B.

C. D. Bernardi, S. Morasca, B. Rigo, Electron. Lett. 25, 1488 (1989).
[CrossRef]

Schmidtchen, J.

J. Schmidtchen, A. Splett, B. Schupper, K. Petermann, G. Burbach, Electron. Lett. 27, 1486 (1991).
[CrossRef]

R. A. Soref, J. Schmidtchen, K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).
[CrossRef]

Schupper, B.

J. Schmidtchen, A. Splett, B. Schupper, K. Petermann, G. Burbach, Electron. Lett. 27, 1486 (1991).
[CrossRef]

Soref, R. A.

R. A. Soref, J. Schmidtchen, K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).
[CrossRef]

T. Pirnat, L. Friedman, R. A. Soref, J. Appl. Phys. 70, 3355 (1991).
[CrossRef]

J. P. Lorenzo, R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 51, 6 (1987).
[CrossRef]

Splett, A.

J. Schmidtchen, A. Splett, B. Schupper, K. Petermann, G. Burbach, Electron. Lett. 27, 1486 (1991).
[CrossRef]

Tang, C. K.

C. K. Tang, G. T. Reed, Electron. Lett. 31, 451 (1995).
[CrossRef]

Treyz, G. V.

G. V. Treyz, P. G. May, J. M. Halbout, Appl. Phys. Lett. 59, 7 (1991).
[CrossRef]

Zhang, S. L.

Y. L. Liu, E. K. Liu, S. L. Zhang, Electron. Lett. 30, 130 (1994).
[CrossRef]

Zhao, C. Z.

C. Z. Zhao, G. Z. Li, E. K. Liu, Appl. Phys. Lett. 67, 2448 (1995).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (3)

J. P. Lorenzo, R. A. Soref, Appl. Phys. Lett. 51, 6 (1987).
[CrossRef]

G. V. Treyz, P. G. May, J. M. Halbout, Appl. Phys. Lett. 59, 7 (1991).
[CrossRef]

C. Z. Zhao, G. Z. Li, E. K. Liu, Appl. Phys. Lett. 67, 2448 (1995).
[CrossRef]

Electron. Lett. (4)

C. D. Bernardi, S. Morasca, B. Rigo, Electron. Lett. 25, 1488 (1989).
[CrossRef]

J. Schmidtchen, A. Splett, B. Schupper, K. Petermann, G. Burbach, Electron. Lett. 27, 1486 (1991).
[CrossRef]

Y. L. Liu, E. K. Liu, S. L. Zhang, Electron. Lett. 30, 130 (1994).
[CrossRef]

C. K. Tang, G. T. Reed, Electron. Lett. 31, 451 (1995).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

R. A. Soref, J. Schmidtchen, K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

T. Pirnat, L. Friedman, R. A. Soref, J. Appl. Phys. 70, 3355 (1991).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (1)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic diagram of (a) SOI zero-gap directional coupler switch and (b) cross-section of the intersection region of the layers.

Equations (3)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

P 3 / P 1 = sin 2 ( πL / 2 L c ) , P 4 / P 1 = cos 2 ( πL / 2 L c ) ,
( β 00 β 10 ) L c = π .
( β 00 β 10 + Δ β 00 + Δ β 10 ) L c = 0 ,

Metrics