Salah sawijining sifat sing paling penting saka modulator optik yaiku kecepatan modulasi utawa bandwidth, sing paling ora kudu cepet kaya elektronik sing kasedhiya. Transistor sing duwe frekuensi transit sing luwih saka 100 GHz wis didemonstrasikake ing teknologi silikon 90 nm, lan kecepatan kasebut bakal saya tambah nalika ukuran fitur minimal dikurangi [1]. Nanging, bandwidth modulator berbasis silikon saiki winates. Silikon ora duwe nonlinieritas χ(2) amarga struktur kristal centro-simetris. Panggunaan silikon sing tegang wis nyebabake asil sing menarik [2], nanging nonlinieritas durung ngidini piranti praktis. Mula, modulator fotonik silikon sing canggih isih gumantung ing dispersi pembawa bebas ing sambungan pn utawa pin [3–5]. Sambungan bias maju wis dituduhake nuduhake produk dawa voltase serendah VπL = 0,36 V mm, nanging kecepatan modulasi diwatesi dening dinamika pembawa minoritas. Sanajan mangkono, kecepatan data 10 Gbit/s wis digawe kanthi bantuan pra-penekanan sinyal listrik [4]. Nggunakake sambungan bias terbalik, bandwidth wis ditambah dadi udakara 30 GHz [5,6], nanging produk dawa voltase mundhak dadi VπL = 40 V mm. Sayange, modulator fase efek plasma kasebut uga ngasilake modulasi intensitas sing ora dikarepake [7], lan dheweke nanggapi kanthi nonlinier marang voltase sing ditrapake. Format modulasi canggih kaya QAM mbutuhake, nanging, respon linier lan modulasi fase murni, saengga eksploitasi efek elektro-optik (efek Pockels [8]) luwih disenengi.
2. Pendekatan SOH
Bubar iki, pendekatan hibrida silikon-organik (SOH) wis disaranake [9–12]. Conto modulator SOH dituduhake ing Gambar 1(a). Iki kasusun saka pandu gelombang slot sing nuntun medan optik, lan rong strip silikon sing nyambungake pandu gelombang optik kanthi listrik menyang elektroda logam. Elektroda kasebut dumunung ing njaba medan modal optik kanggo nyegah kerugian optik [13], Gambar 1(b). Piranti kasebut dilapisi karo bahan organik elektro-optik sing ngisi slot kanthi seragam. Tegangan modulasi digawa dening pandu gelombang listrik logam lan mudhun ing slot amarga strip silikon konduktif. Medan listrik sing diasilake banjur ngganti indeks bias ing slot liwat efek elektro-optik ultra-cepet. Amarga slot kasebut duwe jembar ing urutan 100 nm, sawetara volt cukup kanggo ngasilake medan modulasi sing kuwat banget sing ana ing urutan gedhene kekuatan dielektrik umume bahan. Struktur kasebut duwe efisiensi modulasi sing dhuwur amarga medan modulasi lan optik dikonsentrasi ing njero slot, Gambar 1(b) [14]. Pancen, implementasi pisanan modulator SOH kanthi operasi sub-volt [11] wis dituduhake, lan modulasi sinusoidal nganti 40 GHz wis dituduhake [15,16]. Nanging, tantangan ing mbangun modulator SOH kecepatan tinggi voltase rendah yaiku nggawe strip penghubung sing konduktif banget. Ing sirkuit ekivalen, slot kasebut bisa diwakili dening kapasitor C lan strip konduktif dening resistor R, Gambar 1(b). Konstanta wektu RC sing cocog nemtokake bandwidth piranti [10,14,17,18]. Kanggo nyuda resistensi R, wis disaranake kanggo ngoping strip silikon [10,14]. Nalika doping nambah konduktivitas strip silikon (lan mulane nambah kerugian optik), wong mbayar penalti kerugian tambahan amarga mobilitas elektron diganggu dening hamburan pengotor [10,14,19]. Kajaba iku, upaya fabrikasi paling anyar nuduhake konduktivitas sing kurang banget.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. dumunung ing "Silicon Valley" China - Beijing Zhongguancun, minangka perusahaan teknologi tinggi sing darmabakti kanggo nglayani lembaga riset domestik lan manca negara, lembaga riset, universitas, lan personel riset ilmiah perusahaan. Perusahaan kita utamane melu riset lan pangembangan independen, desain, manufaktur, dodolan produk optoelektronik, lan nyedhiyakake solusi inovatif lan layanan profesional sing dipersonalisasi kanggo peneliti ilmiah lan insinyur industri. Sawise pirang-pirang taun inovasi independen, wis mbentuk seri produk fotoelektrik sing sugih lan sampurna, sing digunakake sacara wiyar ing industri kotamadya, militer, transportasi, tenaga listrik, keuangan, pendidikan, medis, lan liyane.
Kita ngarep-arep kerjasama karo sampeyan!
Wektu kiriman: 29 Maret 2023