Оптикалық модулятордың маңызды қасиеттерінің бірі оның модуляция жылдамдығы немесе өткізу қабілеттілігі болып табылады, ол кем дегенде қол жетімді электроника сияқты жылдам болуы керек.Транзиттік жиіліктері 100 ГГц-тен жоғары болатын транзисторлар 90 нм кремний технологиясында көрсетілді және функцияның минималды өлшемі азайған сайын жылдамдық одан әрі артады [1].Дегенмен, қазіргі кремний негізіндегі модуляторлардың өткізу қабілеті шектеулі.Кремний центросимметриялық кристалдық құрылымына байланысты χ(2)-сызықтылыққа ие емес.Кернеулі кремнийді қолдану қазірдің өзінде қызықты нәтижелерге әкелді [2], бірақ бейсызықтық практикалық құрылғыларға әлі мүмкіндік бермейді.Қазіргі заманғы кремнийлі фотонды модуляторлар әлі де pn немесе түйреуіш түйіспелеріндегі еркін тасымалдаушы дисперсияға сүйенеді [3-5].Алға бағытталған қосылыстар VπL = 0,36 В мм-ге дейін төмен кернеу ұзындығы өнімін көрсететіні көрсетілген, бірақ модуляция жылдамдығы азшылық тасымалдаушылардың динамикасымен шектелген.Дегенмен, электрлік сигналға алдын ала екпін берудің көмегімен 10 Гбит/с деректер жылдамдығы жасалды [4].Оның орнына кері ығысқан қосылыстарды қолдану арқылы өткізу қабілеттілігі шамамен 30 ГГц [5,6] дейін ұлғайтылды, бірақ кернеу ұзындығы өнімі VπL = 40 В мм дейін өсті.Өкінішке орай, мұндай плазмалық әсер фазасының модуляторлары қажетсіз қарқындылық модуляциясын жасайды [7] және олар қолданылатын кернеуге сызықты емес жауап береді.QAM сияқты кеңейтілген модуляция пішімдері, алайда, сызықтық жауап пен таза фазалық модуляцияны талап етеді, бұл электрооптикалық әсерді (Pockels эффектісі [8]) пайдалануды ерекше қажет етеді.
2. SOH тәсілі
Жақында кремний-органикалық гибридті (SOH) тәсілі ұсынылды [9-12].SOH модуляторының мысалы 1(а)-суретте көрсетілген.Ол оптикалық өрісті бағыттайтын ұяшық толқын өткізгішінен және оптикалық толқын өткізгішті металл электродтармен электрлік байланыстыратын екі кремний жолағынан тұрады.Оптикалық жоғалтуларды болдырмау үшін электродтар оптикалық модальды өрістен тыс орналасқан [13], 1(б) сурет.Құрылғы саңылауды біркелкі толтыратын электрооптикалық органикалық материалмен қапталған.Модуляциялаушы кернеу металл электрлік толқын өткізгіш арқылы жүзеге асырылады және өткізгіш кремний жолақтарының арқасында ұяшық арқылы төмендейді.Алынған электр өрісі ультра жылдам электро-оптикалық әсер арқылы ұяшықтағы сыну көрсеткішін өзгертеді.Слоттың ені 100 нм болатындықтан, көптеген материалдардың диэлектрлік беріктігінің шамасына сәйкес келетін өте күшті модуляциялық өрістерді құру үшін бірнеше вольт жеткілікті.Модуляциялық және оптикалық өрістер ұяшық ішінде шоғырланғандықтан, құрылым жоғары модуляция тиімділігіне ие, 1(b)-сурет [14].Шынында да, субвольтпен жұмыс істейтін SOH модуляторларының алғашқы іске асырылуы [11] көрсетілді, ал 40 ГГц-ке дейінгі синусоидалы модуляция көрсетілді [15,16].Дегенмен, төмен вольтты жоғары жылдамдықты SOH модуляторларын құрудағы қиындық жоғары өткізгіштік байланыстырушы жолақты жасау болып табылады.Эквивалентті тізбекте ұяшық C конденсаторымен және өткізгіш жолақтар R резисторларымен ұсынылуы мүмкін, 1(b)-сурет.Сәйкес RC уақыт тұрақтысы құрылғының өткізу қабілеттілігін анықтайды [10,14,17,18].R кедергісін азайту үшін кремний жолақтарын легирлеу ұсынылды [10,14].Допинг кремний жолақтарының өткізгіштігін жоғарылатса (сондықтан оптикалық жоғалтуларды арттырады), қосымша жоғалту айыппұлын төлейді, өйткені қоспалардың шашырауы электрондардың қозғалғыштығын бұзады [10,14,19].Сонымен қатар, ең соңғы жасау әрекеттері күтпеген жерден төмен өткізгіштік көрсетті.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. Қытайдың «Кремний алқабында» орналасқан – Бейжің Чжунгуанцунда, отандық және шетелдік ғылыми-зерттеу институттарына, ғылыми-зерттеу институттарына, университеттерге және кәсіпорынның ғылыми зерттеу қызметкерлеріне қызмет көрсетуге арналған жоғары технологиялық кәсіпорын.Біздің компания негізінен оптоэлектрондық өнімдерді тәуелсіз зерттеу және әзірлеу, жобалау, өндіру, сатумен айналысады және ғылыми зерттеушілер мен өнеркәсіптік инженерлерге инновациялық шешімдер мен кәсіби, жеке қызметтерді ұсынады.Көптеген жылдар бойы тәуелсіз инновациялардан кейін ол коммуналдық, әскери, көлік, электр энергетикасы, қаржы, білім, медицина және басқа салаларда кеңінен қолданылатын фотоэлектрлік өнімдердің бай және тамаша сериясын қалыптастырды.
Біз сіздермен ынтымақтастықты асыға күтеміз!
Хабарлама уақыты: 29 наурыз 2023 ж