Y12T79 微环加热器的热调效率

发布时间：2026-03-19来源：光通信女人

微环可以用来做调制器，同时兼顾滤波器。如Intel。

也可以只用来做滤波器，如Y12T76的Celestial AI的方案，用电吸收调制器配合微环来滤波。

微环呢，具有波长的温度敏感性，适合做滤波器。但是呢，其波长的温度敏感性又太强了，需要做波长锁定。

微环的锁波，有两种选择，一种是电调，一种是热调。

电调，低功耗，响应很快，但是调整的范围很小。

热调，温度传递很慢，响应速度不够高，且还消耗功率，可但是波长的调整范围较大，支持一个FSR内的WDM跨段的调整。

产业里，大多数的微环调制器或滤波器选择了热调的方案。加热器有些厂家是放在硅微环的“上方”，也有些是放在硅波导的“旁边”，比如硅环内部。

找两个微环热调效率的例子。Ayarlabs是在GlobalFoundries流片的，现在也做了很多加热器的技术优化。

Y12T62 Ayarlabs：微环调制器制造工艺流程的一个案例

去年也写过GlobalFoundries的微环自热效应的分析，里边提到过一个热效率的数字，2.557mW/nm，如果按照O波段的1310nm来换算，每毫瓦的热调功耗可实现68.2GHz的频率调谐。

2026年，IMEC也有一个热调的方式，用掺杂的硅在环内加热，热调效率很好，每毫瓦可实现420GHz频率调谐。

换算到O波段的话，大约0.42mW/nm的调谐效率。

IMEC这个结构用了跑道型设计，来提高耦合效率，两侧波导加宽，这个宽度理论上是多模，但可通过弯曲结构的径向模式来实现“单”模，在直波导的部分保持较窄的380nm宽度实现单模。

微环滤波器的内部做硅的p型n型加热器，用于热调。

环与环的间隔的设计，间隔很宽的话，芯片的尺寸会增大，但有利于降低相互之间的温度影响，降低热串扰。降低环的间隔距离，可提高集成度，但存在热串扰。

通常的微环间隔在50μm左右。IMEC将环的间隔设计在20μm，从实验数据来看，相互的环存在温度串扰。

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