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 e disponueshme.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 me zvogëlimin e madhësisë minimale të veçorive [1].Megjithatë, gjerësia e brezit të modulatorëve të sotëm me bazë silikoni është e kufizuar.Silici nuk posedon një jolinearitet χ(2) për shkak të strukturës së tij kristalore qendrore-simetrike.Përdorimi i silikonit të tendosur ka çuar në rezultate interesante tashmë [2], por jolinearitetet ende nuk lejojnë pajisje praktike.Prandaj, modulatorët fotonik të silikonit të teknologjisë së fundit mbështeten ende në shpërndarjen me bartës të lirë në kryqëzimet pn ose pin [3-5].Kryqëzimet e njëanshme përpara janë treguar të shfaqin një produkt me gjatësi tensioni aq të ulët sa VπL = 0,36 V mm, por shpejtësia e modulimit është e kufizuar nga dinamika e transportuesve të pakicës.Megjithatë, shpejtësitë e të dhënave prej 10 Gbit/s janë gjeneruar me ndihmën e një paratheksi të sinjalit elektrik [4].Në vend të kësaj, duke përdorur kryqëzime të njëanshme 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, modulatorët e tillë të fazës së efektit plazmatik prodhojnë gjithashtu modulim të padëshiruar të intensitetit [7], dhe ata reagojnë në mënyrë jolineare ndaj tensionit të aplikuar.Formatet e avancuara të modulimit si QAM kërkojnë, megjithatë, një përgjigje lineare dhe modulim të pastër fazor, duke e bërë veçanërisht të dëshirueshëm shfrytëzimin e efektit elektro-optik (efekti Pockels [8]).
2. Qasja SOH
Kohët e fundit, është sugjeruar qasja hibride silikon-organike (SOH) [9-12].Një shembull i një modulatori SOH është paraqitur në Fig. 1(a).Ai përbëhet nga një slot përcjellës valësh që drejton fushën optike dhe dy shirita silikoni që lidhin elektrikisht valëzuesin 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 e mbush në mënyrë të njëtrajtshme slotin.Tensioni modulues bartet nga përcjellësi elektrik i valës metalike dhe bie në të gjithë slotin falë shiritave përçues të silikonit.Fusha elektrike që rezulton më pas ndryshon indeksin e përthyerjes në slot përmes efektit elektro-optik ultra të shpejtë.Meqenëse slota ka një gjerësi prej 100 nm, mjaftojnë disa volt për të gjeneruar fusha shumë të forta moduluese të cilat janë në rendin e madhësisë së forcës dielektrike të shumicës së materialeve.Struktura ka një efikasitet të lartë modulimi pasi që të dyja fushat moduluese dhe optike janë të përqendruara brenda slotit, Fig. 1(b) [14].Në të vërtetë, zbatimet e para të modulatorëve SOH me funksionim nën-volt [11] janë shfaqur tashmë, dhe modulimi sinusoidal deri në 40 GHz është demonstruar [15,16].Megjithatë, sfida në ndërtimin e modulatorëve SOH me shpejtësi të lartë me tension të ulët është krijimi i një brezi lidhës shumë përçues.Në një qark ekuivalent, slota 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 që të lyhen shiritat e silikonit [10,14].Ndërsa dopingu rrit përçueshmërinë e shiritave të silikonit (dhe për këtë arsye rrit humbjet optike), dikush paguan një dënim shtesë për humbjen 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 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'u 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, të personalizuara për studiuesit shkencorë dhe inxhinierët industrialë.Pas vitesh inovacioni të pavarur, ajo ka formuar një seri të pasur dhe të përsosur të produkteve fotoelektrike, të cilat përdoren gjerësisht në industritë komunale, ushtarake, të transportit, energjisë elektrike, financave, arsimit, mjekësisë dhe industrive të tjera.
Mezi presim bashkëpunim me ju!
Koha e postimit: Mar-29-2023