Een van die belangrikste eienskappe van 'n optiese modulator is sy modulasiespoed of bandwydte, wat minstens so vinnig soos die beskikbare elektronika moet wees.Transistors met deurgangsfrekwensies ver bo 100 GHz is reeds in 90 nm silikontegnologie gedemonstreer, en die spoed sal verder toeneem namate die minimum kenmerkgrootte verminder word [1].Die bandwydte van hedendaagse silikon-gebaseerde modulators is egter beperk.Silikon het nie 'n χ(2)-nie-lineariteit nie as gevolg van sy sentrosimmetriese kristallyne struktuur.Die gebruik van gespanne silikon het reeds tot interessante resultate gelei [2], maar die nie-lineariteite laat nog nie toe vir praktiese toestelle nie.Gevorderde silikonfotoniese modulators maak dus steeds staat op vrydraerverspreiding in pn- of penaansluitings [3-5].Daar is getoon dat voorwaartse aansluitings 'n spanningslengteproduk so laag as VπL = 0.36 V mm vertoon, maar die modulasiespoed word beperk deur die dinamika van minderheidsdraers.Tog is datasnelhede van 10 Gbit/s gegenereer met behulp van 'n voorbeklemtoning van die elektriese sein [4].Deur eerder omgekeerde voorgespanne aansluitings te gebruik, is die bandwydte verhoog tot ongeveer 30 GHz [5,6], maar die spanningslengteproduk het gestyg tot VπL = 40 V mm.Ongelukkig produseer sulke plasma-effekfasemodulators ook ongewenste intensiteitsmodulasie [7], en hulle reageer nie-lineêr op die toegepaste spanning.Gevorderde modulasieformate soos QAM vereis egter 'n lineêre reaksie en suiwer fasemodulasie, wat die ontginning van die elektro-optiese effek (Pockels-effek [8]) besonder 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 gleufgolfleier wat die optiese veld lei, en twee silikonstroke wat die optiese golfleier elektries met 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 val oor die gleuf af 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 op te wek wat in die grootteorde van die diëlektriese sterkte van die meeste materiale is.Die struktuur het 'n hoë modulasie doeltreffendheid aangesien beide die modulerende en die optiese velde binne die gleuf gekonsentreer is, Fig. 1(b) [14].Inderdaad, 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 hoë-spoed SOH modulators is egter om 'n hoogs geleidende verbindingsstrook te skep.In 'n ekwivalente stroombaan kan die gleuf voorgestel word deur 'n kapasitor C en die geleidende stroke deur resistors 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 voorgestel om die silikonstroke te doteer [10,14].Terwyl doping die geleidingsvermoë van die silikonstroke verhoog (en dus optiese verliese verhoog), betaal 'n mens 'n bykomende verliesboete omdat die elektronmobiliteit benadeel word deur onsuiwerheidverstrooiing [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 om binnelandse en buitelandse navorsingsinstellings, navorsingsinstitute, universiteite en ondernemingswetenskaplike navorsingspersoneel te bedien.Ons maatskappy is hoofsaaklik betrokke by die onafhanklike navorsing en ontwikkeling, ontwerp, vervaardiging, verkope van opto-elektroniese produkte, en bied innoverende oplossings en professionele, persoonlike dienste vir wetenskaplike navorsers en bedryfsingenieurs.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 nywerhede.
Ons sien uit na samewerking met jou!
Postyd: 29 Maart 2023