Optik modulyatorning eng muhim xususiyatlaridan biri uning modulyatsiya tezligi yoki o'tkazish qobiliyatidir, u hech bo'lmaganda mavjud elektronika tezligidan kam bo'lmasligi kerak. 100 gigagertsdan yuqori tranzit chastotalariga ega tranzistorlar 90 nm kremniy texnologiyasida allaqachon namoyish etilgan va minimal xususiyat hajmi kamaygan sari tezlik yanada oshadi [1]. Biroq, hozirgi kremniy asosidagi modulyatorlarning o'tkazish qobiliyati cheklangan. Kremniy o'zining markaziy-simmetrik kristalli tuzilishi tufayli χ(2)-chiziqsizlikka ega emas. Zo'riqishli kremniydan foydalanish allaqachon qiziqarli natijalarga olib keldi [2], ammo chiziqsizliklar hali amaliy qurilmalar uchun imkon bermaydi. Shuning uchun zamonaviy kremniy fotonik modulyatorlari hali ham pn yoki pin birikmalarida erkin tashuvchilar dispersiyasiga tayanadi [3-5]. Oldinga yo'naltirilgan birikmalar VπL = 0,36 V mm gacha bo'lgan kuchlanish uzunligi mahsulotini namoyish etishi ko'rsatilgan, ammo modulyatsiya tezligi ozchilik tashuvchilar dinamikasi bilan cheklangan. Shunga qaramay, elektr signalining oldindan ta'kidlanishi yordamida 10 Gbit/s ma'lumotlar uzatish tezligi yaratildi [4]. Buning o'rniga teskari yo'naltirilgan ulanishlardan foydalanib, o'tkazish qobiliyati taxminan 30 gigagertsgacha oshirildi [5,6], ammo kuchlanish uzunligi mahsuloti VπL = 40 V mm ga ko'tarildi. Afsuski, bunday plazma effekti faza modulyatorlari ham kiruvchi intensivlik modulyatsiyasini hosil qiladi [7] va ular qo'llaniladigan kuchlanishga chiziqli bo'lmagan tarzda javob beradi. Biroq, QAM kabi ilg'or modulyatsiya formatlari chiziqli javob va sof faza modulyatsiyasini talab qiladi, bu esa elektro-optik effektdan (Pockels effekti [8]) foydalanishni ayniqsa maqsadga muvofiq qiladi.
2. SOH yondashuvi
Yaqinda kremniy-organik gibrid (SOH) yondashuvi taklif qilindi [9–12]. SOH modulyatoriga misol 1(a)-rasmda keltirilgan. U optik maydonni boshqaradigan uyali to'lqin yo'riqchisi va optik to'lqin yo'riqchisini metall elektrodlarga elektr bilan bog'laydigan ikkita kremniy chiziqlardan iborat. Elektrodlar optik yo'qotishlarning oldini olish uchun optik modal maydon tashqarisida joylashgan [13], 1(b)-rasm. Qurilma uyani bir tekis to'ldiradigan elektro-optik organik material bilan qoplangan. Modulyatsiya kuchlanishi metall elektr to'lqin yo'riqchisi tomonidan o'tkaziladi va o'tkazuvchan kremniy chiziqlari tufayli uyadan tushadi. Keyin hosil bo'lgan elektr maydoni juda tez elektro-optik effekt orqali uyadagi sinish indeksini o'zgartiradi. Uyaning kengligi 100 nm atrofida bo'lganligi sababli, bir necha volt ko'pgina materiallarning dielektrik kuchining kattaligi tartibida bo'lgan juda kuchli modulyatsiya maydonlarini yaratish uchun etarli. Modulyatsiya va optik maydonlar uyaning ichida to'planganligi sababli, struktura yuqori modulyatsiya samaradorligiga ega, 1(b)-rasm [14]. Darhaqiqat, subvoltli ishlaydigan SOH modulyatorlarining birinchi qo'llanilishi allaqachon ko'rsatilgan [11] va 40 gigagertsgacha bo'lgan sinusoidal modulyatsiya namoyish etilgan [15,16]. Biroq, past kuchlanishli yuqori tezlikdagi SOH modulyatorlarini yaratishdagi qiyinchilik yuqori o'tkazuvchanlikdagi ulanish chizig'ini yaratishdir. Ekvivalent sxemada uyani C kondensator va o'tkazuvchan chiziqlarni R rezistorlari bilan ifodalash mumkin, 1(b-rasm). Tegishli RC vaqt doimiysi qurilmaning o'tkazuvchanlik kengligini belgilaydi [10,14,17,18]. R qarshiligini kamaytirish uchun kremniy chiziqlarini lehimlash taklif qilingan [10,14]. Lehimlash kremniy chiziqlarining o'tkazuvchanligini oshirsa (va shuning uchun optik yo'qotishlarni oshiradi), qo'shimcha yo'qotish uchun jarima to'lanadi, chunki elektron harakatchanligi aralashmaning tarqalishi bilan buziladi [10,14,19]. Bundan tashqari, eng so'nggi ishlab chiqarish urinishlari kutilmaganda past o'tkazuvchanlikni ko'rsatdi.
Xitoyning "Silikon vodiysi" - Pekin Zhongguancun shahrida joylashgan Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. - bu mahalliy va xorijiy ilmiy-tadqiqot muassasalari, ilmiy-tadqiqot institutlari, universitetlar va korxona ilmiy-tadqiqot xodimlariga xizmat ko'rsatishga bag'ishlangan yuqori texnologiyali korxona. Bizning kompaniyamiz asosan optoelektronika mahsulotlarini mustaqil tadqiq qilish va ishlab chiqish, loyihalash, ishlab chiqarish, sotish bilan shug'ullanadi va ilmiy tadqiqotchilar va sanoat muhandislari uchun innovatsion yechimlar va professional, shaxsiylashtirilgan xizmatlarni taqdim etadi. Yillar davomida mustaqil innovatsiyalardan so'ng, u shahar, harbiy, transport, elektr energiyasi, moliya, ta'lim, tibbiyot va boshqa sohalarda keng qo'llaniladigan boy va mukammal fotoelektr mahsulotlari seriyasini shakllantirdi.
Siz bilan hamkorlik qilishni intiqlik bilan kutamiz!
Nashr vaqti: 2023-yil 29-mart