Ien fan 'e wichtichste eigenskippen fan in optyske modulator is syn modulaasjesnelheid of bânbreedte, dy't teminsten like fluch wêze moat as de beskikbere elektroanika. Transistors mei transitfrekwinsjes fier boppe de 100 GHz binne al demonstrearre yn 90 nm silisiumtechnology, en de snelheid sil fierder tanimme as de minimale funksjegrutte wurdt fermindere [1]. De bânbreedte fan hjoeddeiske silisium-basearre modulators is lykwols beheind. Silisium hat gjin χ(2)-nonlineariteit fanwegen syn sintro-symmetryske kristallijne struktuer. It gebrûk fan gespannen silisium hat al ta nijsgjirrige resultaten laat [2], mar de nonlineariteiten meitsje praktyske apparaten noch net mooglik. State-of-the-art silisium fotonyske modulators fertrouwe dêrom noch altyd op frije-ladingsdragerfersprieding yn pn- of pin-oergongen [3–5]. Foarút biased junctions hawwe sjen litten dat se in spanningslingteprodukt sjen litte sa leech as VπL = 0,36 V mm, mar de modulaasjesnelheid wurdt beheind troch de dynamyk fan minderheidsladingsdragers. Dochs binne datasnelheden fan 10 Gbit/s generearre mei help fan in foarôfgeande klam op it elektryske sinjaal [4]. Mei it brûken fan omkearde foarspanningsferbiningen is de bânbreedte ferhege nei sawat 30 GHz [5,6], mar it spanningslingteprodukt steeg nei VπL = 40 V mm. Spitigernôch produsearje sokke plasma-effektfazemodulatoren ek ûnwinske yntensiteitsmodulaasje [7], en se reagearje net-lineêr op 'e tapaste spanning. Avansearre modulaasjeformaten lykas QAM fereaskje lykwols in lineêre respons en suvere fazemodulaasje, wêrtroch't de eksploitaasje fan it elektro-optyske effekt (Pockels-effekt [8]) benammen winsklik is.
2. SOH-oanpak
Koartlyn is de silisium-organyske hybride (SOH) oanpak foarsteld [9–12]. In foarbyld fan in SOH-modulator wurdt werjûn yn Fig. 1(a). It bestiet út in sleufgolflieder dy't it optyske fjild liedt, en twa silisiumstrips dy't de optyske golflieder elektrysk ferbine mei de metalen elektroden. De elektroden binne bûten it optyske modale fjild pleatst om optyske ferliezen te foarkommen [13], Fig. 1(b). It apparaat is bedekt mei in elektro-optysk organysk materiaal dat de sleuf unifoarm follet. De modulaasjespanning wurdt droegen troch de metalen elektryske golflieder en sakket oer de sleuf troch de geleidende silisiumstrips. It resultearjende elektryske fjild feroaret dan de brekingsyndeks yn 'e sleuf troch it ultrasnelle elektro-optyske effekt. Om't de sleuf in breedte hat yn 'e oarder fan 100 nm, binne in pear volt genôch om heul sterke modulaasjefjilden te generearjen dy't yn 'e oarder fan grutte binne fan' e diëlektryske sterkte fan 'e measte materialen. De struktuer hat in hege modulaasje-effisjinsje, om't sawol de modulaasje- as de optyske fjilden konsintrearre binne yn 'e sleuf, Fig. 1(b) [14]. Yndied, earste ymplemintaasjes fan SOH-modulatoren mei sub-volt operaasje [11] binne al sjen litten, en sinusfoarmige modulaasje oant 40 GHz waard demonstrearre [15,16]. De útdaging by it bouwen fan leechspannings-hegesnelheids-SOH-modulatoren is lykwols it meitsjen fan in heechgeleidende ferbiningsstrip. Yn in lykweardich sirkwy kin de sleuf fertsjintwurdige wurde troch in kondensator C en de geleidende strips troch wjerstannen R, Fig. 1(b). De oerienkommende RC-tiidkonstante bepaalt de bânbreedte fan it apparaat [10,14,17,18]. Om de wjerstân R te ferminderjen, is it foarsteld om de silisiumstrips te dopjen [10,14]. Wylst dopjen de geleidingsfermogen fan 'e silisiumstrips fergruttet (en dêrom optyske ferliezen fergruttet), betellet men in ekstra ferliesstraf om't de elektronmobiliteit beheind wurdt troch ûnreinheidsfersprieding [10,14,19]. Boppedat lieten de meast resinte fabrikaazjepogingen ûnferwachts lege geleidingsfermogen sjen.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., leit yn Sina's "Silicon Valley" - Beijing Zhongguancun, is in hightech-ûndernimming dy't him rjochtet op it tsjinjen fan binnen- en bûtenlânske ûndersyksynstellingen, ûndersyksynstituten, universiteiten en wittenskiplik ûndersykspersoniel fan bedriuwen. Us bedriuw hâldt him benammen dwaande mei ûnôfhinklik ûndersyk en ûntwikkeling, ûntwerp, produksje, ferkeap fan opto-elektronyske produkten, en leveret ynnovative oplossingen en profesjonele, personaliseare tsjinsten foar wittenskiplike ûndersikers en yndustriële yngenieurs. Nei jierren fan ûnôfhinklike ynnovaasje hat it in rike en perfekte searje fotoelektryske produkten foarme, dy't in soad brûkt wurde yn gemeentlike, militêre, ferfier, elektrisiteit, finânsjes, ûnderwiis, medyske en oare yndustry.
Wy sjogge út nei gearwurking mei jo!
Pleatsingstiid: 29 maart 2023