矽光子與可調式雷射及雷射分析儀的應用

矽光子與可調式雷射的應用

1.    可調式雷射（Tunable Laser Source）的應用與重要性

在矽光子元件（例如環形諧振器、調變器、濾波器等）的測試中，需要精確地掃描一個寬波長範圍，以量測元件的光學響應特性。

 

•    波長相關量測（Wavelength-Dependent Measurement, WDL）：

     *  用於表徵矽光子晶片上的整合式光學元件 (PICs)，如波導、耦合器、濾波器、調變器等的插入損耗 (Insertion Loss, IL) 和回波損耗 (Return Loss)。

     *  例如，測試環形諧振器 (Ring Resonator) 這種具有尖銳頻譜特徵的複雜元件時，需要高準確度和高解析度的可調式雷射來精確捕獲其諧振峰值。

•    高功率應用：

    *  矽光子研究人員和設計者常面臨訊號衰減挑戰，特別是在晶圓探針量測和寬頻表面耦合器（光柵耦合器）的耦合損耗較高時。

    *  超高功率可調式雷射（如 O-Band 1310 nm 或 C/L-Band 1550 nm）能提供足夠的光功率，以補償測試配置中的高損耗，確保在真實訊號位準下進行元件的特性分析和功能測試。

•    新興應用推動：

   *  可調式雷射是波長分波多工 (WDM) 系統的關鍵元件。

   *  在感測 (Sensing)、光達 (LiDAR) 和相干通訊 (Coherent Communications) 等新興應用中，矽光子平台上的高功率、小型化可調式雷射的研發取得了顯著進展。

 

 

矽光子與雷射分析儀的應用

雷射分析儀/光學元件分析儀（Laser Analyzer / Optical Component Analyzer）的應用

雷射分析儀或光學元件分析儀通常是搭配可調式雷射一起使用的量測系統的一部分，用於接收和分析通過矽光子元件的光訊號。

•    光譜分析與同步：

   *  分析儀（例如光譜分析儀或光功率計）與可調式雷射的掃描功能同步，以便在雷射掃描特定波長範圍時，準確地量測元件的功率/損耗、偏振相關損耗 (PDL)、波長相關延遲 (DGD/PMD) 等參數。

•    高頻主被動量測：

   *  在矽光子主動元件（如高速調變器、光電二極體）的測試中，會結合網路分析儀、誤碼率分析儀 (BERA) 和取樣示波器等高頻電子儀器，形成完整的量測系統。這些系統需測試元件的光電轉換 S 參數、眼圖和誤碼率。

 

來源:Google Gemini