Ee vun de wichtegsten Eegeschafte vun engem opteschen Modulator ass seng Modulatiounsgeschwindegkeet oder Bandbreedung, déi op d'mannst sou séier wéi déi verfügbar Elektronik soll sinn.Transistoren mat Transitfrequenzen wäit iwwer 100 GHz si scho an der 90 nm Siliziumtechnologie bewisen, an d'Geschwindegkeet wäert weider eropgoen wéi d'Mindest Featuregréisst reduzéiert gëtt [1].Wéi och ëmmer, d'Bandbreedung vun haitegen Silizium-baséiert Modulatoren ass limitéiert.Silizium huet keng χ(2)-Netlinearitéit wéinst senger centrosymmetrescher Kristallstruktur.D'Benotzung vu gespanntem Silizium huet scho interessant Resultater gefouert [2], awer d'Netlinearitéiten erlaben nach net praktesch Apparater.State-of-the-art Silicium photonic Modulatoren vertrauen dofir nach ëmmer op fräi-Träger-Dispersioun an pn- oder Pin-Kräizungen [3-5].Forward biased junctions goufen gewisen fir e Spannungslängtprodukt esou niddereg wéi VπL = 0,36 V mm ze weisen, awer d'Modulatiounsgeschwindegkeet ass limitéiert duerch d'Dynamik vu Minoritéitsdréier.Nach sinn Daten Tariffer vun 10 Gbit / s mat der Hëllef vun engem Virausschlag vun der elektresch Signal generéiert ginn [4].Amplaz vun ëmgedréint biased Kräizunge benotzt, ass d'Bandbreedung op ongeféier 30 GHz [5,6] erhéicht ginn, awer d'Spannungslängtprodukt ass op VπL = 40 V mm eropgaang.Leider produzéiere sou Plasma Effekt Phase Modulatoren och ongewollt Intensitéit Modulatioun [7], a si reagéieren net-linear op déi ugewandt Spannung.Fortgeschratt Modulatiounsformate wéi QAM erfuerderen awer eng linear Äntwert a reng Phasemodulatioun, wat d'Ausbeutung vum elektrooptesche Effekt (Pockels Effekt [8]) besonnesch wënschenswäert mécht.
2. SOH Approche
Viru kuerzem ass d'Silizium-organesch Hybrid (SOH) Approche proposéiert ginn [9-12].E Beispill vun engem SOH-modulator gëtt an der Figur 1 (a) gewisen.Et besteet aus engem Schlitzwelleguide deen den opteschen Feld guidéiert, an zwee Siliziumstreifen déi den opteschen Welleguide elektresch mat den metallesche Elektroden verbannen.D'Elektroden sinn ausserhalb der opteschen modal Terrain läit opteschen Verloschter ze vermeiden [13], Lalumi 1 (b).Den Apparat ass mat engem elektro-opteschen organesche Material beschichtet, deen de Schlitz gläichméisseg fëllt.D'Moduléierungsspannung gëtt vum metallesche elektresche Welleguide gedroen a fällt iwwer de Schlitz of duerch déi konduktiv Siliciumstreifen.Dat resultéierend elektrescht Feld ännert dann den Brechungsindex am Slot duerch den ultraschnelle elektro-opteschen Effekt.Zënter datt de Slot eng Breet an der Uerdnung vun 100 nm huet, sinn e puer Volt genuch fir ganz staark moduléierend Felder ze generéieren déi an der Gréisst vun der dielektrescher Stäerkt vun de meeschte Materialien sinn.D'Struktur huet eng héich Modulatiounseffizienz well souwuel d'moduléierend wéi och d'optesch Felder am Slot konzentréiert sinn, Fig.. 1 (b) [14].Tatsächlech sinn déi éischt Implementatioune vu SOH-Modulatoren mat Sub-Volt-Operatioun [11] scho gewisen, a sinusoidal Modulatioun bis zu 40 GHz gouf demonstréiert [15,16].Wéi och ëmmer, d'Erausfuerderung beim Bau vu Low-Voltage High-Speed-SOH-Modulatoren ass eng héich konduktiv Verbindungsstreifen ze kreéieren.An engem gläichwäertege Circuit de Slot kann duerch e capacitor C an der leitend Läischte vun resistors R representéiert ginn, Fig.. 1 (b).Déi entspriechend RC Zäitkonstant bestëmmt d'Bandbreedung vum Apparat [10,14,17,18].Fir d'Resistenz R ze reduzéieren, gouf proposéiert d'Silisiumstreifen ze dopen [10,14].Wärend Doping d'Konduktivitéit vun de Siliziumstreifen erhéicht (an dofir optesch Verloschter erhéicht), bezilt een eng zousätzlech Verloschtstrof, well d'Elektronmobilitéit duerch Gëftstofferstreet behënnert gëtt [10,14,19].Ausserdeem hunn déi lescht Fabrikatiounsversuch onerwaart niddereg Konduktivitéit gewisen.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., déi am China "Silicon Valley" läit - Peking Zhongguancun, ass eng High-Tech Entreprise gewidmet fir auslännesch an auslännesch Fuerschungsinstituter, Fuerschungsinstituter, Universitéiten an Enterprise wëssenschaftlech Fuerschungspersonal ze déngen.Eis Firma ass haaptsächlech an der onofhängeger Fuerschung an Entwécklung engagéiert, Design, Fabrikatioun, Verkaf vun optoelektronesche Produkter, a bitt innovativ Léisungen a berufflech, personaliséiert Servicer fir wëssenschaftlech Fuerscher an Industrieingenieuren.No Joere vun onofhängeger Innovatioun huet et eng räich a perfekt Serie vu photoelektresche Produkter geformt, déi wäit an de kommunale, militäreschen, Transport, elektresche Stroum, Finanzen, Educatioun, medizinesch an aner Industrien benotzt ginn.
Mir freeën eis op Zesummenaarbecht mat Iech!
Post Zäit: Mar-29-2023