Bir optik modülatörün en önemli özelliklerinden biri, en azından mevcut elektronikler kadar hızlı olması gereken modülasyon hızı veya bant genişliğidir. 90 nm silikon teknolojisinde zaten 100 GHz'in üzerinde transit frekanslarına sahip transistörler zaten gösterilmiştir ve minimum özellik boyutu azaldıkça hız daha da artacaktır [1]. Bununla birlikte, günümüz silikon bazlı modülatörlerin bant genişliği sınırlıdır. Silikon, centro-simetrik kristal yapısı nedeniyle χ (2) -onalize bir şekilde sahip değildir. Süzülmüş silikon kullanımı zaten ilginç sonuçlara yol açmıştır [2], ancak doğrusal olmayanlar henüz pratik cihazlara izin vermemektedir. Bu nedenle son teknoloji silikon fotonik modülatörler hala PN veya pim kavşaklarında serbest taşıyıcı dispersiyonuna güvenmektedir [3-5]. İleri önyargılı kavşakların Vπl = 0.36 V mm kadar düşük bir voltaj uzunluğu ürün sergilediği gösterilmiştir, ancak modülasyon hızı azınlık taşıyıcılarının dinamikleri ile sınırlıdır. Yine de, elektrik sinyalinin bir ön vurgulama yardımıyla 10 gbit/s veri hızları üretilmiştir [4]. Bunun yerine ters önyargılı kavşaklar kullanılarak, bant genişliği yaklaşık 30 GHz'e yükseltildi [5,6], ancak voltagelght. Ne yazık ki, bu tür plazma etkisi faz modülatörleri de istenmeyen yoğunluk modülasyonu üretir [7] ve uygulanan voltaja doğrusal olmayan bir şekilde yanıt verirler. QAM gibi gelişmiş modülasyon formatları, lineer bir yanıt ve saf faz modülasyonu gerektirir, bu da elektro-optik etkinin (Pockels etkisi [8]) özellikle arzu edilir hale getirilmesini gerektirir.
2. Soh yaklaşımı
Son zamanlarda, silikon-organik hibrit (SOH) yaklaşımı önerilmiştir [9-12]. Bir SOH modülatörünün bir örneği Şekil 1 (a) 'da gösterilmiştir. Optik alanı yönlendiren bir yuva dalga kılavuzu ve optik dalga kılavuzunu metalik elektrotlara elektriksel olarak bağlayan iki silikon şeritten oluşur. Elektrotlar optik kayıpları önlemek için optik modal alanın dışında bulunur [13], Şekil 1 (b). Cihaz, yuvayı eşit olarak dolduran elektro-optik organik bir malzeme ile kaplanmıştır. Modülasyon voltajı metalik elektrik dalga kılavuzu tarafından taşınır ve iletken silikon şeritler sayesinde yuva boyunca düşer. Ortaya çıkan elektrik alanı daha sonra ultra hızlı elektro-optik etki yoluyla yuvadaki kırılma endeksini değiştirir. Yuvanın 100 nm'lik bir genişliğe sahip olduğundan, çoğu malzemenin dielektrik mukavemetinin büyüklüğü sırasına sahip çok güçlü modülasyon alanları üretmek için birkaç volt yeterlidir. Hem modülasyon hem de optik alanlar yuvanın içinde konsantre edildiğinden, Şekil 1 (b) [14]. Gerçekten de, alt volt operasyonu [11] olan SOH modülatörlerinin ilk uygulamaları zaten gösterilmiştir ve 40 GHz'e kadar sinüzoidal modülasyon gösterilmiştir [15,16]. Bununla birlikte, düşük voltajlı yüksek hızlı SOH modülatörlerinin oluşturulmasında zorluk, son derece iletken bir bağlantı şeridi oluşturmaktır. Eşdeğer bir devrede yuva bir kapasitör C ve direnç r, Şekil 1 (b) ile iletken şeritler ile temsil edilebilir. Karşılık gelen RC zaman sabiti, cihazın bant genişliğini belirler [10,14,17,18]. R dirençini azaltmak için silikon şeritlerin ayrılması önerilmiştir [10,14]. Doping, silikon şeritlerin iletkenliğini arttırırken (ve dolayısıyla optik kayıpları arttırır), elektron hareketliliği safsızlık saçılmasıyla bozulduğundan ek bir kayıp cezası öder [10,14,19]. Ayrıca, en son üretim girişimleri beklenmedik derecede düşük iletkenlik göstermiştir.
Çin'in “Silikon Vadisi”-Pekin Zhongguancun'da bulunan Pekin Rosea Optoelectronics Co., Ltd. Şirketimiz esas olarak bağımsız araştırma ve geliştirme, tasarım, imalat, optoelektronik ürünlerin satışları ile ilgilenmektedir ve bilimsel araştırmacılar ve endüstri mühendisleri için yenilikçi çözümler ve profesyonel, kişiselleştirilmiş hizmetler sunmaktadır. Yıllarca süren bağımsız inovasyondan sonra, belediye, askeri, ulaşım, elektrik gücü, finans, eğitim, tıbbi ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılan zengin ve mükemmel bir dizi fotoelektrik ürün oluşturmuştur.
Sizinle işbirliği yapmayı dört gözle bekliyoruz!
Gönderme Zamanı: MAR-29-2023