ოპტიკური მოდულატორის ერთ -ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა მისი მოდულაციის სიჩქარე ან სიჩქარე, რომელიც უნდა იყოს მინიმუმ სწრაფად, როგორც ხელმისაწვდომი ელექტრონიკა. ტრანზისტორები, რომლებსაც აქვთ სატრანზიტო სიხშირე 100 გჰც -ზე ზემოთ, უკვე გამოვლენილია 90 ნმ სილიკონის ტექნოლოგიაში, ხოლო სიჩქარე კიდევ უფრო გაიზრდება, რადგან მინიმალური მახასიათებლის ზომა მცირდება [1]. ამასთან, დღევანდელი სილიკონის დაფუძნებული მოდულატორების გამტარობა შეზღუდულია. სილიკონი არ გააჩნია χ (2) -ნლინარობას მისი ცენტრო-სიმეტრიული კრისტალური სტრუქტურის გამო. დაძაბული სილიკონის გამოყენებამ უკვე საინტერესო შედეგები გამოიწვია [2], მაგრამ არაწრფივი ჯერ კიდევ არ იძლევა პრაქტიკულ მოწყობილობებს. ამრიგად, ხელოვნების სილიკონის ფოტონური მოდულატორები კვლავ ეყრდნობიან PN ან PIN კავშირებში თავისუფალი გადამზიდავი დისპერსიას [3-5]. მიკერძოებული კავშირები აჩვენა, რომ გამოავლინეს ძაბვის სიგრძის პროდუქტი, როგორც დაბალი, როგორც Vπl = 0.36 V mm, მაგრამ მოდულაციის სიჩქარე შემოიფარგლება უმცირესობათა მატარებლების დინამიკით. და მაინც, 10 გბიტ/წმ მონაცემთა განაკვეთები შეიქმნა ელექტრული სიგნალის წინასწარი აქციების დახმარებით [4]. ამის ნაცვლად, საპირისპირო მიკერძოებული კავშირების გამოყენებით, გამტარობა გაიზარდა დაახლოებით 30 გჰც -მდე [5,6], მაგრამ ვოლტინგელ სიგრძის პროდუქტი გაიზარდა VπL = 40 ვ მმ. სამწუხაროდ, პლაზმური ეფექტის ფაზის ასეთი მოდულატორები წარმოქმნიან არასასურველი ინტენსივობის მოდულაციას [7], და ისინი რეაგირებენ გამოყენებითი ძაბვისთვის არაწრფივი. მოწინავე მოდულაციის ფორმატები, როგორიცაა QAM, საჭიროა ხაზოვანი რეაგირება და სუფთა ფაზის მოდულაცია, რაც განსაკუთრებით სასურველია ელექტრო-ოპტიკური ეფექტის ექსპლუატაცია (Pockels Effect [8]).
2. სოჰ მიდგომა
ახლახან შემოთავაზებულია სილიკონ-ორგანული ჰიბრიდული (SOH) მიდგომა [9–12]. SOH მოდულატორის მაგალითი ნაჩვენებია ნახაზში 1 (ა). იგი შედგება სათამაშო ტალღისგან, რომელიც ხელმძღვანელობს ოპტიკურ ველს და ორი სილიკონის ზოლს, რომელიც ელექტრონულად აკავშირებს ოპტიკურ ტალღას მეტალურ ელექტროდებთან. ელექტროდები განლაგებულია ოპტიკური მოდალური ველის გარეთ, რათა თავიდან იქნას აცილებული ოპტიკური დანაკარგები [13], ნახ. 1 (ბ). მოწყობილობა დაფარულია ელექტრო ოპტიკური ორგანული მასალით, რომელიც ერთნაირად ავსებს სათამაშოს. მოდულირების ძაბვა ტარდება მეტალის ელექტრული ტალღის საშუალებით და გამტარებელი სილიკონის ზოლების წყალობით იწვება. შედეგად მიღებული ელექტრული ველი შემდეგ ცვლის რეფრაქციის ინდექსს სლოტში ულტრა სწრაფი ელექტრო-ოპტიკური ეფექტის საშუალებით. მას შემდეგ, რაც სათამაშოს აქვს სიგანე 100 ნმ -ის თანმიმდევრობით, რამდენიმე ვოლტი საკმარისია იმისთვის, რომ წარმოქმნას ძალიან ძლიერი მოდულირების ველები, რომლებიც უმეტეს მასალების დიელექტრიკული სიძლიერის მასშტაბის მიხედვით. სტრუქტურას აქვს მაღალი მოდულაციის ეფექტურობა, რადგან როგორც მოდულაცია, ასევე ოპტიკური ველები კონცენტრირებულია სლოტის შიგნით, ნახ. 1 (ბ) [14]. მართლაც, SOH მოდულატორების პირველი დანერგვა ქვე-ვოლტ ოპერაციით [11] უკვე ნაჩვენებია, ხოლო სინუსოიდული მოდულაცია 40 გიგაჰერტამდე აჩვენეს [15,16]. ამასთან, დაბალი სიჩქარით SOH მოდულატორების მშენებლობის გამოწვევა არის უაღრესად გამტარებელი დამაკავშირებელი ზოლის შექმნა. ექვივალენტურ წრეში სათამაშო შეიძლება წარმოდგენილი იყოს კონდენსატორის C და გამტარ ზოლებით რეზისტორების მიერ, ნახ. 1 (ბ). შესაბამისი RC დროის მუდმივი განსაზღვრავს მოწყობილობის სიჩქარეს [10,14,17,18]. წინააღმდეგობის შემცირების მიზნით, შემოთავაზებულია სილიკონის ზოლების გადაქცევა [10,14]. მიუხედავად იმისა, რომ დოპინგი ზრდის სილიკონის ზოლების გამტარობას (და, შესაბამისად, ზრდის ოპტიკურ დანაკარგებს), ერთი იხდის დამატებით ზარალის ჯარიმას, რადგან ელექტრონის მობილურობა დაქვეითებულია მინარევების გაფანტვით [10,14,19]. უფრო მეტიც, უახლესმა ფაბრიკაციის მცდელობებმა მოულოდნელად დაბალი გამტარობა აჩვენა.
პეკინის Rofea Optoelectronics Co., Ltd., რომელიც მდებარეობს ჩინეთის "Silicon Valley"-პეკინ ჟონგუანკუნში, არის მაღალტექნოლოგიური საწარმო, რომელიც ეძღვნება შიდა და საგარეო კვლევითი ინსტიტუტების, კვლევითი ინსტიტუტების, უნივერსიტეტების და საწარმოს სამეცნიერო კვლევითი პერსონალის მომსახურებას. ჩვენი კომპანია ძირითადად დაკავებულია დამოუკიდებელი კვლევებითა და განვითარებით, დიზაინით, წარმოებაში, ოპტოელექტრონული პროდუქტების გაყიდვებით და გთავაზობთ ინოვაციურ გადაწყვეტილებებს და პროფესიონალურ, პერსონალიზებულ მომსახურებას სამეცნიერო მკვლევარებისა და სამრეწველო ინჟინრებისთვის. წლების განმავლობაში დამოუკიდებელი ინოვაციების შემდეგ, მან ჩამოაყალიბა ფოტოელექტრული პროდუქტების მდიდარი და სრულყოფილი სერია, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება მუნიციპალურ, სამხედრო, ტრანსპორტირების, ელექტროენერგიის, ფინანსების, განათლების, სამედიცინო და სხვა ინდუსტრიებში.
ჩვენ ველოდებით თქვენთან თანამშრომლობას!
პოსტის დრო: მარ -29-2023