42.7 Gbit/S Electro-Optic Modulator sa Silicon Technology

Usa sa labing importante nga mga kabtangan sa usa ka optical modulator mao ang modulation speed o bandwidth, nga kinahanglan nga labing menos sama ka paspas sa anaa electronics. Ang mga transistor nga adunay mga frequency sa transit nga labaw sa 100 GHz gipakita na sa 90 nm silicon nga teknolohiya, ug ang katulin sa dugang nga pagtaas samtang ang minimum nga gidak-on sa feature gikunhoran [1]. Bisan pa, ang bandwidth sa karon nga mga modulator nga nakabase sa silicon limitado. Ang Silicon walay χ(2)-nonlinearity tungod sa centro-symmetric nga kristal nga istruktura niini. Ang paggamit sa strained silicon mitultol ngadto sa makapaikag nga mga resulta na [2], apan ang nonlinearities wala pa motugot sa praktikal nga mga himan. Ang state-of-the-art nga silicon photonic modulators busa nagsalig gihapon sa free-carrier dispersion sa pn o pin junctions [3-5]. Ang mga forward biased junctions gipakita nga nagpakita sa usa ka boltahe nga gitas-on nga produkto sama ka ubos sa VπL = 0.36 V mm, apan ang modulasyon nga tulin kay limitado sa dynamics sa minority carriers. Bisan pa, ang mga rate sa datos sa 10 Gbit / s nahimo sa tabang sa usa ka pre-emphasis sa electrical signal [4]. Gamit ang reverse biased junctions hinuon, ang bandwidth nadugangan ngadto sa mga 30 GHz [5,6], apan ang boltahe nga produkto misaka ngadto sa VπL = 40 V mm. Ikasubo, ang ingon nga plasma effect phase modulators nagpatunghag dili gusto nga intensity modulation ingon man [7], ug sila mitubag nga dili linear sa gigamit nga boltahe. Ang mga advanced nga format sa modulasyon sama sa QAM nanginahanglan, bisan pa, usa ka linear nga tubag ug lunsay nga hugna nga modulasyon, nga naghimo sa pagpahimulos sa electro-optic nga epekto (Pockels effect [8]) labi nga gitinguha.

2. SOH nga pamaagi
Bag-ohay lang, ang silicon-organic hybrid (SOH) nga pamaagi gisugyot [9-12]. Usa ka pananglitan sa usa ka SOH modulator gipakita sa Fig. 1 (a). Naglangkob kini sa usa ka slot waveguide nga naggiya sa optical field, ug duha ka silicon strips nga elektrikal nga nagkonektar sa optical waveguide sa metallic electrodes. Ang mga electrodes nahimutang sa gawas sa optical modal field aron malikayan ang optical loss [13], Fig. 1 (b). Ang aparato adunay sapaw sa usa ka electro-optic nga organikong materyal nga parehas nga nagpuno sa slot. Ang modulating nga boltahe gidala sa metallic electrical waveguide ug nahulog sa slot salamat sa conductive silicon strips. Ang resulta nga electric field unya mag-usab sa index sa refraction sa slot pinaagi sa ultra-fast electro-optic effect. Tungod kay ang slot adunay gilapdon sa han-ay sa 100 nm, ang pipila ka mga volts igo na aron makamugna og kusog kaayo nga modulating nga mga natad nga anaa sa han-ay sa gidak-on sa dielectric nga kusog sa kadaghanan sa mga materyales. Ang istruktura adunay taas nga modulasyon nga kahusayan tungod kay ang modulating ug ang optical field gikonsentrar sa sulod sa slot, Fig. 1(b) [14]. Sa pagkatinuod, ang unang mga pagpatuman sa SOH modulators nga adunay sub-volt nga operasyon [11] gipakita na, ug ang sinusoidal modulation hangtod sa 40 GHz gipakita [15,16]. Bisan pa, ang hagit sa paghimo og low-voltage high-speed SOH modulators mao ang paghimo og usa ka kaayo nga conductive connecting strip. Sa usa ka katumbas nga sirkito ang slot mahimong irepresentar sa usa ka capacitor C ug ang conductive strips sa resistors R, Fig. 1(b). Ang katugbang nga RC time constant nagtino sa bandwidth sa device [10,14,17,18]. Aron makunhuran ang resistensya R, gisugyot nga i-dope ang mga silicon strips [10,14]. Samtang ang doping nagdugang sa conductivity sa mga silicon strips (ug busa nagdugang sa optical loss), ang usa nagbayad og dugang nga pagkawala sa silot tungod kay ang electron mobility nadaot sa pagkatag sa kahugawan [10,14,19]. Dugang pa, ang pinakabag-o nga mga pagsulay sa paghimo nagpakita sa wala damha nga ubos nga conductivity.

nws4.24

Ang Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. nahimutang sa "Silicon Valley" sa China - Beijing Zhongguancun, usa ka high-tech nga negosyo nga gipahinungod sa pag-alagad sa lokal ug langyaw nga mga institusyon sa panukiduki, mga institusyon sa panukiduki, unibersidad ug mga kawani sa panukiduki sa siyensya sa negosyo. Ang among kompanya nag-una nga nakigbahin sa independente nga panukiduki ug pag-uswag, disenyo, paghimo, pagbaligya sa mga produkto nga optoelectronic, ug naghatag mga bag-ong solusyon ug propesyonal, personal nga serbisyo alang sa mga siyentipiko nga tigdukiduki ug mga inhinyero sa industriya. Human sa mga tuig sa independenteng kabag-ohan, kini nag-umol sa usa ka adunahan ug hingpit nga serye sa mga photoelectric nga mga produkto, nga kaylap nga gigamit sa munisipyo, militar, transportasyon, electric power, finance, edukasyon, medikal ug uban pang mga industriya.

Kami nagpaabut sa kooperasyon uban kanimo!


Panahon sa pag-post: Mar-29-2023