Një nga vetitë më të rëndësishme të një modulatori optik është shpejtësia e modulimit ose gjerësia e brezit, e cila duhet të jetë të paktën aq e shpejtë sa elektronika në dispozicion. Transistorët që kanë frekuenca tranziti shumë mbi 100 GHz janë demonstruar tashmë në teknologjinë e silikonit 90 nm, dhe shpejtësia do të rritet më tej ndërsa zvogëlohet madhësia minimale e veçorisë [1]. Megjithatë, gjerësia e brezit të modulatorëve të sotëm me bazë silikoni është e kufizuar. Silici nuk posedon një χ(2)-jolinearitet për shkak të strukturës së tij kristalore centro-simetrike. Përdorimi i silikonit të tendosur ka çuar tashmë në rezultate interesante [2], por jolinearitetet ende nuk lejojnë pajisje praktike. Prandaj, modulatorët fotonikë të silikonit të teknologjisë së fundit ende mbështeten në shpërndarjen e bartësve të lirë në kryqëzimet pn ose pin [3-5]. Kryqëzimet e polarizuara përpara kanë treguar se shfaqin një produkt tension-gjatësi aq të ulët sa VπL = 0.36 V mm, por shpejtësia e modulimit është e kufizuar nga dinamika e bartësve të pakicave. Megjithatë, shpejtësitë e të dhënave prej 10 Gbit/s janë gjeneruar me ndihmën e një theksimi paraprak të sinjalit elektrik [4]. Duke përdorur në vend të kësaj kryqëzime të polarizuara në të kundërt, gjerësia e brezit është rritur në rreth 30 GHz [5,6], por produkti i gjatësisë së tensionit u rrit në VπL = 40 V mm. Fatkeqësisht, modulatorë të tillë të fazës me efekt plazme prodhojnë gjithashtu modulim të padëshiruar të intensitetit [7], dhe ata i përgjigjen jolinearisht tensionit të aplikuar. Formatet e avancuara të modulimit si QAM kërkojnë, megjithatë, një përgjigje lineare dhe modulim të pastër të fazës, duke e bërë shfrytëzimin e efektit elektro-optik (efekti Pockels [8]) veçanërisht të dëshirueshëm.
2. Qasja SOH
Kohët e fundit, është sugjeruar qasja hibride silic-organik (SOH) [9-12]. Një shembull i një modulatori SOH është treguar në Fig. 1(a). Ai përbëhet nga një valëpërçues me çarje që drejton fushën optike dhe dy shirita silikoni të cilët lidhin elektrikisht valëpërçuesin optik me elektrodat metalike. Elektrodat janë të vendosura jashtë fushës modale optike për të shmangur humbjet optike [13], Fig. 1(b). Pajisja është e veshur me një material organik elektro-optik i cili mbush në mënyrë uniforme çarjen. Tensioni modulues mbahet nga valëpërçuesi elektrik metalik dhe bie përgjatë çarjes falë shiritave përçues të silikonit. Fusha elektrike që rezulton më pas ndryshon indeksin e thyerjes në çarje përmes efektit ultra të shpejtë elektro-optik. Meqenëse çarja ka një gjerësi prej rreth 100 nm, disa volt janë të mjaftueshëm për të gjeneruar fusha moduluese shumë të forta të cilat janë në rendin e madhësisë së forcës dielektrike të shumicës së materialeve. Struktura ka një efikasitet të lartë modulimi pasi si fushat moduluese ashtu edhe ato optike janë të përqendruara brenda çarjes, Fig. 1(b) [14]. Në të vërtetë, implementimet e para të modulatorëve SOH me funksionim nën-volt [11] janë treguar tashmë, dhe modulimi sinusoidal deri në 40 GHz është demonstruar [15,16]. Megjithatë, sfida në ndërtimin e modulatorëve SOH me tension të ulët dhe shpejtësi të lartë është krijimi i një shiriti lidhës shumë përçues. Në një qark ekuivalent, vendi mund të përfaqësohet nga një kondensator C dhe shiritat përçues nga rezistorët R, Fig. 1(b). Konstanta kohore përkatëse RC përcakton gjerësinë e brezit të pajisjes [10,14,17,18]. Për të ulur rezistencën R, është sugjeruar të dopohen shiritat e silikonit [10,14]. Ndërsa dopimi rrit përçueshmërinë e shiritave të silikonit (dhe për këtë arsye rrit humbjet optike), paguhet një penalitet shtesë për humbje sepse lëvizshmëria e elektroneve dëmtohet nga shpërndarja e papastërtive [10,14,19]. Për më tepër, përpjekjet më të fundit të fabrikimit treguan përçueshmëri të ulët në mënyrë të papritur.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., e vendosur në "Silicon Valley" të Kinës - Pekin Zhongguancun, është një ndërmarrje e teknologjisë së lartë e dedikuar për t'i shërbyer institucioneve kërkimore vendase dhe të huaja, instituteve kërkimore, universiteteve dhe personelit të kërkimit shkencor të ndërmarrjeve. Kompania jonë është e angazhuar kryesisht në kërkimin dhe zhvillimin e pavarur, projektimin, prodhimin, shitjen e produkteve optoelektronike dhe ofron zgjidhje inovative dhe shërbime profesionale e të personalizuara për studiuesit shkencorë dhe inxhinierët industrialë. Pas viteve të inovacionit të pavarur, ajo ka formuar një seri të pasur dhe të përsosur produktesh fotoelektrike, të cilat përdoren gjerësisht në industri komunale, ushtarake, transporti, energji elektrike, financë, arsim, mjekësi dhe industri të tjera.
Ne mezi presim bashkëpunimin me ju!
Koha e postimit: 29 Mars 2023