Yksi optisen modulaattorin tärkeimmistä ominaisuuksista on sen modulaationopeus tai kaistanleveys, jonka tulisi olla vähintään yhtä nopea kuin käytettävissä oleva elektroniikka. Transistorit, joiden kauttakuljetustaajuudet ovat selvästi yli 100 GHz, on jo osoitettu 90 nm: n piisitekniikassa, ja nopeus kasvaa edelleen, kun ominaisuuden pienimmän koko pienenee [1]. Nykypäivän piikuljetusten modulaattorien kaistanleveys on kuitenkin rajallinen. Sillä ei ole χ (2) -nonkineaarisuutta johtuen sen keskisymmetrisestä kiteisestä rakenteesta. Kiristetyn piin käyttö on johtanut jo mielenkiintoisiin tuloksiin [2], mutta epälineaarisuudet eivät vielä salli käytännön laitteita. Sekä huippuluokan piifotoniset modulaattorit luottavat siis edelleen vapaan kantaja-dispersioon PN- tai PIN-risteyksissä [3–5]. Eteenpäin suuntautuvien risteysten on osoitettu osoittavan jännitteen pituista tuotetta niin alhaisella kuin vπl = 0,36 V mm, mutta modulaation nopeutta rajoittaa vähemmistöjen kantajien dynamiikka. Silti tiedonsiirtonopeudet ovat 10 gbit/s, sähköisen signaalin esikäsittelyn avulla [4]. Käyttämällä sen sijaan käänteistä puolueellisia risteyksiä kaistanleveys on nostettu noin 30 GHz: iin [5,6], mutta VoltaGelength -tuote nousi arvoon vπl = 40 V mm. Valitettavasti tällaiset plasmavaikutusvaihemodulaattorit tuottavat myös ei -toivotut intensiteettimodulaatiot [7], ja ne reagoivat epälineaarisesti sovellettuun jännitteeseen. Edistyneet modulaatiomuodot, kuten QAM
2. SOH -lähestymistapa
Äskettäin on ehdotettu piin orgaanista hybridi (SOH) -lähestymistapaa [9–12]. Esimerkki SOH -modulaattorista on esitetty kuvassa 1 (a). Se koostuu aukko -aaltojohdosta, joka ohjaa optista kenttää ja kaksi piihiuskaa, jotka kytkevät optisen aaltojohdon sähköisesti metallisiin elektrodeihin. Elektrodit sijaitsevat optisen modaalikentän ulkopuolella optisten häviöiden välttämiseksi [13], kuva 1 (b). Laite päällystetään elektro-optisella orgaanisella materiaalilla, joka täyttää tasaisesti raon. Moduloivaa jännitettä kuljettaa metallinen sähköaaltojohto ja putoaa raon yli johtavien piihiuskojen ansiosta. Tuloksena oleva sähkökenttä muuttaa sitten aukon taitekerroksen indeksin erittäin nopean elektro-optisen vaikutuksen läpi. Koska korttipaikan leveys luokkaa 100 nm, muutama voltti riittää tuottamaan erittäin voimakkaita moduloivia kenttiä, jotka ovat useimpien materiaalien dielektrisen lujuuden suuruusluokkaa. Rakenteella on korkea modulaatiotehokkuus, koska sekä moduloivat että optiset kentät ovat keskittyneet raon sisälle, kuva 1 (b) [14]. Itse asiassa SOH-modulaattorien ensimmäiset toteutukset, joilla on sub voltin toimenpide [11], on jo osoitettu, ja sinimuotoinen modulaatio jopa 40 GHz: iin saakka [15,16]. Haasteena pienjännitteisen nopean SOH-modulaattorien rakentamisessa on kuitenkin luoda erittäin johtava yhdysliuska. Vastaavassa piirissä aukkoa voidaan edustaa kondensaattori C ja johtavat nauhat vastuksella R, kuva 1 (b). Vastaava RC -aikavakio määrittää laitteen kaistanleveyden [10,14,17,18]. Resistenssin R vähentämiseksi on ehdotettu, että piidinauhat on ehdotettu [10,14]. Vaikka doping lisää piihiuskojen johtavuutta (ja siten lisää optisia tappioita), maksavat ylimääräisen tappiorangaistuksen, koska epäpuhtauksien sironta heikentää elektronien liikkuvuutta [10,14,19]. Lisäksi viimeisimmät valmistusyritykset osoittivat odottamattoman alhaisen johtavuuden.
Peking Rofea Optoelectronics Co., Ltd., joka sijaitsee Kiinan ”Piilaaksossa”-Peking Zhongguancunissa, on korkean teknologian yritys, joka on omistettu palvelemaan kotimaisia ja ulkomaisia tutkimuslaitoksia, tutkimuslaitoksia, yliopistoja ja yritystutkimushenkilöstöä. Yrityksemme harjoittaa pääasiassa riippumatonta tutkimusta ja kehitystä, suunnittelua, valmistusta, optoelektronisten tuotteiden myyntiä, ja tarjoaa innovatiivisia ratkaisuja ja ammatillisia, henkilökohtaisia palveluita tieteellisille tutkijoille ja teollisuusinsinööreille. Vuosien riippumattomien innovaatioiden jälkeen se on muodostanut rikkaan ja täydellisen valosähkötuotteiden sarjan, jota käytetään laajasti kunnallisella, armeijalla, kuljetuksella, sähkövoimalla, rahoituksella, koulutuksella, lääketieteellisellä ja muilla toimialoilla.
Odotamme innolla yhteistyötä kanssasi!
Viestin aika: Maaliskuu-29-2023