Silikon Photonik aktive Element
Photonikatikative Komponentenen bezéien sech spezifesch op Absolut entwéckelt Dynamic Internatekten tëscht Liicht a Matière. Eng typesch aktiv Komponent vun der Photoniker ass en optesche Modulator. All aktuell Silicon-baséiertoptesch Modulateurenbaséieren op der Plasma gratis Carrier Effekt. D'Zuel vun de fräien Elektronen änneren an Lächer an engem Silicon Material duerch Doping, elektresch oder optesch Methode kann säi komplexen Indective Indection an de Gläichheeten an Eegelen an de Grieflämpfe ginn (1,2) Verglach mat Elektronen, Lächer verursaache e méi groussen Undeel vun der realer an imaginärer refraktiver Inaktiverännerungsverännerungen, dat ass, da kënnen se eng méi grouss Phase änneren, sou datt et anMach-Zelder Modulatorena Ring Modulatoren, et gëtt normalerweis léiwer fir Lächer ze benotzen fir ze maachenPhas Moduler.
Si verschiddeSilicon (SI) ModulatorAarte ginn an der Figur 10a gewisen. An engem Carriär iwwerduerchschnëtt modigator, ass Liicht a insrinsch de Sammlung an engem ganz breede Späichs a Lächer a Läsben a Lächer a Läsbot. Wéi awer Spatzer net méi lues mat enger Bandwiderhuedem vu 500 minéiert, well ee gratis Equem hunn méi nei recächen. Dofir ginn dës Struktur dacks als Variabel optesch Attenuator (Voa) gebraucht anstatt e Modulator. An engem Tréier Erfriglung modulator, d'Hinder Deel läit an enger schmueler Pn Kräizung, an d'Erléisbreet vun der PN-Kräizung ass geännert duerch en Erléiser Elektresch. Dëse Schwanzerkks sech méi verschleizen Zäit limal op, mee awer en zweeten Hannergrond Verloscht huet. Déi typesch Vpil ass 2 v-cm. E Metal Oxid Semiconductorgan (Mos) (eigentlech Semiconistor-Oxid-Semicoforor) Modulator enthält eng dënn Oxide Schicht an engem pn Kräizung. Den Nodeel vun engem méi héije Transkres a méi héich Fäegkeeter vun der Eenheet. Erlaabt der domoncer Zousätzlech ginn et hinnen en elektelepription Fall momentan iwwer Ivic am Mangik Lëtzebuergeschwochungswandrouf. Ausserdeem ginn et Camperte mageren op d'Gru scho swerenze loossen tëscht tranabussen an transparéieren Zauberer Zucher maachen. Dës Deviséeën hunn d'Diversitéit vun den Uwendungen vun der Mätscher nei Decismen, niddereg-Verloscht optesch Signal Modulatioun.
Figur 10: (a) Kräiz-Sektioun Diagramm vu verschiddene Silicon-baséiert optesche Modulator Designen an (b) Crossal Diagramme Designen.
Verschidde Silicon-baséiert Liicht Detektoren ginn an der Figur 10b gewisen. Den absorbéierend Material ass Däitschland (Ge). GE ass fäeg op d'Wellenheetsstrengungen op ongeféier 1,6 Mikron ze absorbéieren. Op der lénker Säit gewisen ass déi kommerziell erfollegräich Pin Struktur haut. Et besteet aus P-Typ Downfed Silicon op wéi eng Gwing wächst. G an si huet eng 4% Lagtice Mëssbrauch, an fir d'Dislokatioun ze minimiséieren, eng dënn Layer vun der Siga ass als éischt als Puffer. N-Typ Doping gëtt op der Spëtzt vum Ge-lichte gemaach. E Metal-semiconductor-Metal (MSM) Photodiodode gëtt an der Mëtt gewisen, an en Apd (Avalanche PhotoDetector) gëtt op der rietser gewisen. De Balan Herrscher Regioun an AphD ass an SI, déi méi niddereg Geräischer Charakteristike huet am Verglach mat der Fluchhueleg Regioun an Grupp III-VII-V
Hei gëtt et keng Léisungen, déi sech net sécher Virdeeler hirem leeën am leschen Opegscheede mat Silize Photonicikeren. Figur 11 weist verschidde méiglech Optrëtter vu Versammlungsniveau. Op der wäiter lénkser sinn monolithesch Integratiounen déi d'Benotzung vun epitaxify (Ga) als optesch Gewënnmaterial ugebuede ginn, erpugend (wéi al2o3, déi optesch Pumpen), an epitaxial grujeleg sinn Déi nächst Kolonn ass Wafer fir Verloschter ze referéieren, involvéiert oxid an organesch Bonding an der III-V GRUCE REBEL RECHT. Déi nächst Kolonn ass Chip-zu-reballer Versammlung, déi en III-VII-V CHIP an d'Kavitéit vun der Silizute verflicht an dann lästeg. De Virdeel vun dëser éischter dräi Kolonn Approche ass datt den Apparat voll funktionell getest gëtt an der Wasser virum Schneiden. Déi richteg Kolonn ass Chip-Opt-Chipbizéierung, inklusiv Direkt Kleedung vu Silicon Chipipp un ech Koppel a Graferen. Den Tour a kommerzell Applinninne bleift sech wéinst dem Goal op der rietser Säit vum Graf geréckelt an an aktivlech Léisungen.
Figur 11: Wéi optesch Gewënn gëtt an Silikon-baséiert Photonik integréiert. Wéi Dir vu lénks op riets réckelt, ass d'Fabrikatiounsschwasspunkt lues a lues zréck amgaang.
Postzäit: Jul-22-2024