Salah satu sifat terpenting dari modulator optik adalah kecepatan modulasi atau bandwidth, yang harus setidaknya secepat elektronik yang tersedia. Transistor yang memiliki frekuensi transit jauh di atas 100 GHz telah ditunjukkan dalam teknologi silikon 90 nm, dan kecepatan akan semakin meningkat karena ukuran fitur minimum berkurang [1]. Namun, bandwidth modulator berbasis silikon saat ini terbatas. Silikon tidak memiliki χ (2) -nonlinieritas karena struktur kristal sentrah-simetrisnya. Penggunaan silikon tegang telah menyebabkan hasil yang menarik [2], tetapi nonlinier belum memungkinkan untuk perangkat praktis. Oleh karena itu, modulator fotonik silikon yang canggih masih mengandalkan dispersi pembawa bebas di persimpangan PN atau pin [3-5]. Persimpangan bias ke depan telah terbukti menunjukkan produk panjang tegangan serendah VπL = 0,36 V mm, tetapi kecepatan modulasi dibatasi oleh dinamika pembawa minoritas. Namun, laju data 10 gbit/s telah dihasilkan dengan bantuan pra-penekanan sinyal listrik [4]. Menggunakan persimpangan bias terbalik sebagai gantinya, bandwidth telah ditingkatkan menjadi sekitar 30 GHz [5,6], tetapi produk panjang voltagel naik ke VπL = 40 V mm. Sayangnya, modulator fase efek plasma tersebut menghasilkan modulasi intensitas yang tidak diinginkan juga [7], dan mereka merespons secara nonlinier terhadap tegangan yang diterapkan. Format modulasi canggih seperti yang dibutuhkan QAM, bagaimanapun, respons linier dan modulasi fase murni, membuat eksploitasi efek elektro-optik (efek bintik [8]) yang sangat diinginkan.
2. Pendekatan SOH
Baru-baru ini, pendekatan hibrida silikon-organik (SOH) telah disarankan [9-12]. Contoh modulator SOH ditunjukkan pada Gambar. 1 (a). Ini terdiri dari slot waveguide yang memandu medan optik, dan dua strip silikon yang secara elektrik menghubungkan pandu gelombang optik ke elektroda logam. Elektroda terletak di luar bidang modal optik untuk menghindari kehilangan optik [13], Gbr. 1 (b). Perangkat ini dilapisi dengan bahan organik elektro-optik yang secara seragam mengisi slot. Tegangan modulasi dibawa oleh pandu gelombang listrik logam dan turun melintasi slot berkat strip silikon konduktif. Medan listrik yang dihasilkan kemudian mengubah indeks refraksi dalam slot melalui efek elektro-optik ultra cepat. Karena slot memiliki lebar dalam urutan 100 nm, beberapa volt sudah cukup untuk menghasilkan bidang modulasi yang sangat kuat yang berada dalam urutan besarnya kekuatan dielektrik dari sebagian besar bahan. Struktur memiliki efisiensi modulasi yang tinggi karena kedua bidang modulasi dan optik terkonsentrasi di dalam slot, Gbr. 1 (b) [14]. Memang, implementasi pertama modulator SOH dengan operasi sub-volt [11] telah ditampilkan, dan modulasi sinusoidal hingga 40 GHz ditunjukkan [15,16]. Namun, tantangan dalam membangun modulator SOH berkecepatan tinggi tegangan rendah adalah membuat strip penghubung yang sangat konduktif. Dalam sirkuit yang setara, slot dapat diwakili oleh kapasitor C dan strip konduktif oleh resistor R, Gbr. 1 (b). Konstanta waktu RC yang sesuai menentukan bandwidth perangkat [10,14,17,18]. Untuk mengurangi resistensi R, telah disarankan untuk menghantam strip silikon [10,14]. Sementara doping meningkatkan konduktivitas strip silikon (dan karenanya meningkatkan kerugian optik), seseorang membayar penalti kerugian tambahan karena mobilitas elektron terganggu oleh hamburan pengotor [10,14,19]. Selain itu, upaya fabrikasi terbaru menunjukkan konduktivitas rendah yang tak terduga.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. yang berlokasi di "Silicon Valley" China-Beijing Zhongguancun, adalah perusahaan berteknologi tinggi yang didedikasikan untuk melayani lembaga penelitian domestik dan asing, lembaga penelitian, universitas dan personel penelitian ilmiah perusahaan. Perusahaan kami terutama terlibat dalam penelitian dan pengembangan independen, desain, manufaktur, penjualan produk optoelektronik, dan menyediakan solusi inovatif dan layanan profesional, yang dipersonalisasi untuk peneliti ilmiah dan insinyur industri. Setelah bertahun -tahun inovasi independen, ia telah membentuk serangkaian produk fotoelektrik yang kaya dan sempurna, yang banyak digunakan di kota, militer, transportasi, tenaga listrik, keuangan, pendidikan, industri medis, dan industri lainnya.
Kami menantikan kerja sama dengan Anda!
Waktu posting: Mar-29-2023