Viena no vissvarīgākajām optiskā modulatora īpašībām ir tā modulācijas ātrums vai joslas platums, kam vajadzētu būt vismaz tik ātrai kā pieejamajai elektronikai. Tranzistori, kuriem ir tranzīta frekvences, kas ir krietni virs 100 GHz, jau ir pierādīti 90 nm silīcija tehnoloģijā, un ātrums vēl vairāk palielināsies, jo minimālais funkcijas lielums ir samazināts [1]. Tomēr mūsdienu silīcija balstīto modulatoru joslas platums ir ierobežots. Silīcijam nav χ (2) nonlearitātes, ņemot vērā tā centro-simetrisko kristālisko struktūru. Springta silīcija izmantošana jau ir izraisījusi interesantus rezultātus [2], bet nelinearitātes vēl nepieļauj praktiskas ierīces. Tāpēc mākslas silīcija fotoniskie modulatori joprojām paļaujas uz brīvo pārvadātāju izkliedi PN vai PIN krustojumos [3–5]. Ir pierādīts, ka uz priekšu aizspriedumainie savienojumi uzrāda tik zemu sprieguma garuma produktu kā VπL = 0,36 V mm, bet modulācijas ātrumu ierobežo mazākuma pārvadātāju dinamika. Tomēr ar elektriskā signāla pirmsprojektēšanas palīdzību ir izveidoti datu pārraides ātrums 10 Gbit/s [4]. Tā vietā, izmantojot apgrieztu neobjektīvu savienojumu, joslas platums ir palielināts līdz aptuveni 30 GHz [5,6], bet VoltageLength produkts pieauga līdz VπL = 40 V mm. Diemžēl šādi plazmas efekta fāzes modulatori rada arī nevēlamu intensitātes modulāciju [7], un tie nelineāri reaģē uz pielietoto spriegumu. Papildu modulācijas formātiem, piemēram, QAM, ir nepieciešama lineāra reakcija un tīras fāzes modulācija, padarot elektromaktiskā efekta (Pockels efekta [8]) izmantošanu īpaši vēlamu.
2. SOH pieeja
Nesen tika ierosināta silīcija-organiskā hibrīda (SOH) pieeja [9–12]. SOH modulatora piemērs ir parādīts 1. attēlā (a). Tas sastāv no slota viļņvada, kas vada optisko lauku, un divām silīcija sloksnēm, kas elektriski savieno optisko viļņvadu ar metāliskajiem elektrodiem. Elektrodi atrodas ārpus optiskā modālā lauka, lai izvairītos no optiskiem zaudējumiem [13], 1. att. (B). Ierīce ir pārklāta ar elektrooptisko organisko materiālu, kas vienmērīgi piepilda slotu. Modulējošo spriegumu pārvadā metāla elektriskais viļņvads un, pateicoties vadītspējīgajām silīcija sloksnēm, nokrīt pāri slotam. Iegūtais elektriskais lauks pēc tam maina refrakcijas indeksu spraugā caur īpaši ātru elektrooptisko efektu. Tā kā spraugai ir platums 100 nm, pietiek ar dažiem voltiem, lai radītu ļoti spēcīgus modulējošus laukus, kas ir lieluma lieluma lieluma lieluma garumā lielākajā daļā materiālu. Struktūrai ir augsta modulācijas efektivitāte, jo gan modulējošie, gan optiskie lauki ir koncentrēti slotā, 1. att. (B) [14]. Patiešām, jau ir parādīta SOH modulatoru pirmās ieviešanas ar apakšvēsturi [11], un tika parādīta sinusoidālā modulācija līdz 40 GHz [15,16]. Tomēr zemsprieguma ātruma SOH modulatoru izaicinājums ir izveidot ļoti vadošu savienojošo sloksni. Ekvivalentā ķēdē slotu var attēlot ar kondensatoru C, bet vadošās sloksnes - rezistori r, 1. att. (B). Atbilstošais RC laika konstante nosaka ierīces joslas platumu [10,14,17,18]. Lai samazinātu pretestību R, ir ierosināts, lai samazinātu silīcija sloksnes [10,14]. Kaut arī dopings palielina silīcija sloksņu vadītspēju (un tāpēc palielina optiskos zaudējumus), viens maksā papildu zaudējumu sodu, jo elektronu mobilitāte ir traucēta, izkliedējot piemaisījumu [10,14,19]. Turklāt jaunākie izgatavošanas mēģinājumi parādīja negaidīti zemu vadītspēju.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., kas atrodas Ķīnas “Silīcija ielejā”-Pekina Zhongguancun, ir augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas paredzēts vietējo un ārvalstu pētniecības iestāžu, pētniecības institūtu, universitāšu un uzņēmuma zinātniskā pētniecības personāla kalpošanai. Mūsu uzņēmums galvenokārt nodarbojas ar neatkarīgu pētniecību un attīstību, projektēšanu, ražošanu, optoelektronisko produktu pārdošanu un sniedz novatoriskus risinājumus un profesionālus, personalizētus pakalpojumus zinātniskiem pētniekiem un rūpniecības inženieriem. Pēc gadiem ilgas neatkarīgas inovācijas tas ir izveidojis bagātīgu un perfektu fotoelektrisko produktu sēriju, ko plaši izmanto pašvaldību, militārā, transporta, elektrības, finanšu, izglītības, medicīnas un citās nozarēs.
Mēs ceram uz sadarbību ar jums!
Pasta laiks: 29.-2023. Marks