Едно од најважните својства на оптичкиот модулатор е неговата брзина на модулација или пропусниот опсег, кој треба да биде барем исто толку брз како достапната електроника.Транзисторите со транзитни фреквенции многу над 100 GHz веќе се демонстрирани во 90 nm силиконска технологија, а брзината дополнително ќе се зголемува со намалување на минималната големина на карактеристики [1].Сепак, пропусниот опсег на денешните модулатори базирани на силикон е ограничен.Силиконот не поседува χ(2)-нелинеарност поради неговата центро-симетрична кристална структура.Употребата на затегнат силициум веќе доведе до интересни резултати [2], но нелинеарноста сè уште не дозволува практични уреди.Затоа, најсовремените силиконски фотонски модулатори сè уште се потпираат на дисперзија на слободен носач во pn или пински спојки [3-5].Напред пристрасните спојки се покажа дека покажуваат производ со должина на напон толку низок како VπL = 0,36 V mm, но брзината на модулација е ограничена од динамиката на малцинските носачи.Сепак, стапките на податоци од 10 Gbit/s се генерирани со помош на преднагласување на електричниот сигнал [4].Наместо тоа, користејќи обратни пристрасни спојки, пропусниот опсег е зголемен на околу 30 GHz [5,6], но производот со должина на напонот се зголеми на VπL = 40 V mm.За жал, таквите фазни модулатори со ефект на плазма произведуваат и несакана модулација на интензитет [7], и тие реагираат нелинеарно на применетиот напон.Напредните формати на модулација како QAM бараат, сепак, линеарен одговор и модулација на чиста фаза, што ја прави експлоатацијата на електрооптичкиот ефект (Pockels ефект [8]) особено пожелна.
2. SOH пристап
Неодамна, предложен е пристапот на силикон-органски хибрид (SOH) [9-12].Пример за SOH модулатор е прикажан на Сл. 1(а).Се состои од слот за брановоди што го води оптичкото поле, и две силиконски ленти кои електрично го поврзуваат оптичкиот брановод со металните електроди.Електродите се наоѓаат надвор од оптичкото модално поле за да се избегнат оптички загуби [13], Сл. 1(б).Уредот е обложен со електрооптички органски материјал кој рамномерно го исполнува отворот.Модулирачкиот напон се носи од металниот електричен брановод и паѓа низ отворот благодарение на проводните силиконски ленти.Добиеното електрично поле потоа го менува индексот на прекршување во отворот преку ултра брзиот електро-оптички ефект.Бидејќи процепот има ширина од редот од 100 nm, неколку волти се доволни за да се генерираат многу силни модулациони полиња кои се во редот на големината на диелектричната јачина на повеќето материјали.Структурата има висока ефикасност на модулација бидејќи и модулационото и оптичкото поле се концентрирани внатре во отворот, Сл. 1(б) [14].Навистина, веќе се прикажани првите имплементации на SOH модулатори со работа под волти [11], а беше демонстрирана синусоидна модулација до 40 GHz [15,16].Сепак, предизвикот во изградбата на нисконапонски високо-брзински SOH модулатори е да се создаде високопроводна поврзувачка лента.Во еквивалентно коло слотот може да биде претставен со кондензатор C, а проводните ленти со отпорници R, Сл. 1(б).Соодветната RC временска константа ја одредува пропусниот опсег на уредот [10,14,17,18].Со цел да се намали отпорот R, предложено е да се допираат силиконските ленти [10,14].Додека допингот ја зголемува спроводливоста на силиконските ленти (и затоа ги зголемува оптичките загуби), се плаќа дополнителна казна за загуба бидејќи подвижноста на електроните е нарушена со расејување на нечистотијата [10,14,19].Покрај тоа, најновите обиди за изработка покажаа неочекувано ниска спроводливост.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. лоцирана во кинеската „Силиконската долина“ - Beijing Zhongguancun, е високотехнолошко претпријатие посветено на опслужување на домашни и странски истражувачки институции, истражувачки институти, универзитети и научно-истражувачки персонал на претпријатијата.Нашата компанија главно се занимава со независно истражување и развој, дизајн, производство, продажба на оптоелектронски производи и обезбедува иновативни решенија и професионални, персонализирани услуги за научни истражувачи и индустриски инженери.По години на независни иновации, формираше богата и совршена серија на фотоелектрични производи, кои се широко користени во општинските, воените, транспортните, електричната енергија, финансиите, образованието, медицинската и други индустрии.
Очекуваме соработка со вас!
Време на објавување: Мар-29-2023