Адной з найбольш важных уласцівасцей аптычнага мадулятара з'яўляецца яго хуткасць мадуляцыі або паласа прапускання, якая павінна быць як мінімум такой жа хуткай, як і даступная электроніка.Транзістары з частатой праходжання значна вышэй за 100 ГГц ужо былі прадэманстраваны ў крэмніевай тэхналогіі 90 нм, і хуткасць будзе яшчэ больш павялічвацца па меры памяншэння мінімальнага памеру функцыі [1].Аднак прапускная здольнасць сучасных крамянёвых модуляторов абмежаваная.Крэмній не валодае χ(2)-нелінейнасцю з-за сваёй цэнтральна-сіметрычнай крышталічнай структуры.Выкарыстанне напружанага крэмнію ўжо прывяло да цікавых вынікаў [2], але нелінейнасці пакуль не дазваляюць выкарыстоўваць практычныя прылады.Такім чынам, сучасныя крамянёвыя фатонныя мадулятары па-ранейшаму абапіраюцца на дысперсію свабодных носьбітаў у p-n або штыфтавых пераходах [3–5].Было паказана, што пераходы з прамым зрушэннем дэманструюць твор напружання на даўжыню VπL = 0,36 В мм, але хуткасць мадуляцыі абмежавана дынамікай нязначных носьбітаў.Тым не менш, хуткасць перадачы дадзеных у 10 Гбіт / с была згенеравана з дапамогай папярэдняга ўзмацнення электрычнага сігналу [4].Выкарыстоўваючы замест гэтага пераходы з зваротным зрушэннем, прапускная здольнасць была павялічана прыкладна да 30 ГГц [5,6], але здабытак даўжыні напружання вырас да VπL = 40 В мм.На жаль, такія мадулятары фазы плазменнага эфекту таксама ствараюць непажаданую мадуляцыю інтэнсіўнасці [7], і яны нелінейна рэагуюць на прыкладзенае напружанне.Пашыраныя фарматы мадуляцыі, такія як QAM, патрабуюць, аднак, лінейнага водгуку і чыстай фазавай мадуляцыі, што робіць выкарыстанне электрааптычнага эфекту (эфект Покельса [8]) асабліва пажаданым.
2. SOH падыход
Нядаўна быў прапанаваны крэмній-арганічны гібрыд (SOH) [9-12].Прыклад модулятора SOH паказаны на мал. 1 (а).Ён складаецца з шчыліннага хвалявода, які накіроўвае аптычнае поле, і дзвюх крамянёвых палосак, якія электрычна злучаюць аптычны хвалявод з металічнымі электродамі.Электроды размешчаны па-за межамі аптычнага мадальнага поля, каб пазбегнуць аптычных страт [13], мал. 1(b).Прылада пакрыта электрааптычным арганічным матэрыялам, які раўнамерна запаўняе прарэз.Мадулявальнае напружанне перадаецца металічным электрычным хваляводам і падае праз слот дзякуючы токаправодным крэмніевым палоскам.Затым узніклае электрычнае поле змяняе паказчык праламлення ў шчыліне праз звышхуткі электрааптычны эфект.Паколькі шчыліна мае шырыню парадку 100 нм, некалькіх вольт дастаткова для стварэння вельмі моцных мадулюючых палёў, якія маюць парадак велічыні электрычнай трываласці большасці матэрыялаў.Структура мае высокую эфектыўнасць мадуляцыі, паколькі як мадулюючае, так і аптычнае поля сканцэнтраваны ўнутры шчыліны, мал. 1 (b) [14].Сапраўды, ужо былі паказаны першыя рэалізацыі мадулятараў SOH з субвольтавай працай [11], а таксама была прадэманстравана сінусоідная мадуляцыя да 40 ГГц [15,16].Аднак задача пры стварэнні нізкавольтных высакахуткасных мадулятараў SOH заключаецца ў стварэнні злучальнай паласы з высокай праводнасцю.У эквівалентнай схеме слот можа быць прадстаўлены кандэнсатарам C, а токаправодныя паласы - супрацівамі R, мал. 1 (b).Адпаведная пастаянная часу RC вызначае прапускную здольнасць прылады [10,14,17,18].Для таго, каб паменшыць супраціў R, было прапанавана легаваць крэмніевыя палоскі [10,14].У той час як легіраванне павялічвае праводнасць крэмніевых палосак (і, такім чынам, павялічвае аптычныя страты), вы плаціце дадатковы штраф за страты, таму што рухомасць электронаў пагаршаецца рассейваннем прымешак [10,14,19].Больш за тое, апошнія спробы вырабу паказалі нечакана нізкую праводнасць.
Кампанія Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., размешчаная ў кітайскай «Сіліконавай даліне» - Пекіне Чжунгуаньцунь, з'яўляецца высокатэхналагічным прадпрыемствам, якое абслугоўвае айчынныя і замежныя навукова-даследчыя ўстановы, навукова-даследчыя інстытуты, універсітэты і навукова-даследчы персанал прадпрыемстваў.Наша кампанія ў асноўным займаецца незалежнымі даследаваннямі і распрацоўкамі, праектаваннем, вытворчасцю і продажам оптаэлектронных вырабаў, а таксама прадастаўляе інавацыйныя рашэнні і прафесійныя індывідуальныя паслугі для навуковых даследчыкаў і прамысловых інжынераў.Пасля многіх гадоў незалежных інавацый кампанія сфармавала багатую і дасканалую серыю фотаэлектрычных вырабаў, якія шырока выкарыстоўваюцца ў камунальнай, ваеннай, транспартнай, электраэнергетычнай, фінансавай, адукацыйнай, медыцынскай і іншых галінах прамысловасці.
Будзем рады супрацоўніцтву з вамі!
Час публікацыі: 29 сакавіка 2023 г