Een van die belangrikste eienskappe van 'n optiese modulator is die modulasiesnelheid of bandwydte, wat minstens so vinnig moet wees as die beskikbare elektronika. Transistors met vervoerfrekwensies wat ver bo 100 GHz is, is reeds in 90 nm silikon -tegnologie gedemonstreer, en die snelheid sal verder toeneem namate die minimum funksie -grootte verminder word [1]. Die bandwydte van die huidige silikon-gebaseerde modulators is egter beperk. Silikon het nie 'n χ (2) -nonlinearity as gevolg van die sentro-simmetriese kristallyne struktuur nie. Die gebruik van gespanne silikon het gelei tot interessante resultate [2], maar die nie -lineariteite maak nog nie voorsiening vir praktiese toestelle nie. Die moderne silikon-fotoniese modulators vertrou dus steeds op die verspreiding van vrye draer in PN- of PIN-aansluitings [3-5]. Daar is getoon dat voorwaartse bevooroordeelde aansluitings 'n spanningslengte-produk so laag as Vπl = 0,36 V mm vertoon, maar die modulasielede word beperk deur die dinamika van minderheidsdraers. Tog is die datatempo van 10 GBIT/S gegenereer met behulp van 'n pre-klem van die elektriese sein [4]. Met behulp van omgekeerde bevooroordeelde aansluitings is die bandwydte verhoog tot ongeveer 30 GHz [5,6], maar die voltagelengte -produk het tot Vπl = 40 V mm gestyg. Ongelukkig lewer sulke plasma -effekfase -modulators ook ongewenste intensiteitsmodulasie [7], en reageer hulle nie -lineêr op die toegepaste spanning. Gevorderde moduleringsformate soos QAM benodig egter 'n lineêre respons en suiwer fase-modulasie, wat die ontginning van die elektro-optiese effek (Pockelseffek [8]) veral wenslik maak.
2. SOH -benadering
Onlangs is die silikon-organiese baster (SOH) benadering voorgestel [9-12]. 'N Voorbeeld van 'n SOH -modulator word in Fig. 1 (a) getoon. Dit bestaan uit 'n gleufgolfgeleier wat die optiese veld lei, en twee silikonstroke wat die optiese golfleier elektries aan die metaalelektrodes verbind. Die elektrodes is buite die optiese modale veld geleë om optiese verliese te vermy [13], Fig. 1 (b). Die toestel is bedek met 'n elektro-optiese organiese materiaal wat die gleuf eenvormig vul. Die modulerende spanning word deur die metaal elektriese golfleier gedra en daal oor die gleuf danksy die geleidende silikonstroke. Die gevolglike elektriese veld verander dan die brekingsindeks in die gleuf deur die ultra-vinnige elektro-optiese effek. Aangesien die gleuf 'n breedte in die orde van 100 nm het, is 'n paar volt genoeg om baie sterk modulerende velde te genereer wat in die volgorde van die diëlektriese sterkte van die meeste materiale is. Die struktuur het 'n hoë modulasiedoeltreffendheid, aangesien beide die modulerende en die optiese velde binne die gleuf gekonsentreer is, Fig. 1 (b) [14]. Inderdaad, die eerste implementerings van SOH-modulators met sub-volt-werking [11] is reeds getoon, en sinusvormige modulasie tot 40 GHz is gedemonstreer [15,16]. Die uitdaging in die bou van lae-spanning-hoëspoed-SOH-modulators is egter om 'n baie geleidende verbindingsstrook te skep. In 'n ekwivalente stroombaan kan die gleuf voorgestel word deur 'n kondensator C en die geleidende stroke deur weerstande R, Fig. 1 (b). Die ooreenstemmende RC -tydkonstante bepaal die bandwydte van die toestel [10,14,17,18]. Om die weerstand R te verminder, is dit voorgestel om die silikonstroke [10,14] te verdoof. Terwyl doping die geleidingsvermoë van die silikonstroke verhoog (en dus optiese verliese verhoog), betaal 'n mens 'n ekstra verliesboete omdat die elektronmobiliteit benadeel word deur onreinheidsverspreiding [10,14,19]. Boonop het die mees onlangse vervaardigingspogings onverwags lae geleidingsvermoë getoon.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., geleë in China se “Silicon Valley”-Beijing Zhongguancun, is 'n hoë-tegnologie-onderneming wat toegewy is aan die bediening van binnelandse en buitelandse navorsingsinstellings, navorsingsinstellings, universiteite en wetenskaplike navorsingspersoneel. Ons onderneming is hoofsaaklik besig met die onafhanklike navorsing en ontwikkeling, ontwerp, vervaardiging, verkope van opto -elektroniese produkte, en bied innoverende oplossings en professionele, gepersonaliseerde dienste vir wetenskaplike navorsers en industriële ingenieurs. Na jare van onafhanklike innovasie het dit 'n ryk en perfekte reeks foto -elektriese produkte gevorm wat wyd gebruik word in munisipale, militêre, vervoer, elektriese krag, finansies, onderwys, mediese en ander bedrywe.
Ons sien uit na samewerking met u!
Postyd: MAR-29-2023