Viena iš svarbiausių optinio moduliatoriaus savybių yra jo moduliacijos greitis arba pralaidumas, kuris turėtų būti bent jau toks greitas kaip turima elektronika. Transistoriai, kurių tranzito dažnis yra gerokai didesnis nei 100 GHz, jau buvo įrodyti esant 90 nm silicio technologijai, o greitis dar labiau padidės, nes sumažėja mažiausias ypatybių dydis [1]. Tačiau šių dienų silicio moduliatorių pralaidumas yra ribotas. Silicis neturi χ (2) -Nonlinealumo dėl jo centro-simetrinės kristrinės struktūros. Naudojant įtemptą silicį, jau buvo gauti įdomūs rezultatai [2], tačiau netiesiškumas dar neleidžia praktinių prietaisų. Todėl moderniausi silicio fotoniniai moduliatoriai vis dar priklauso nuo laisvo nešiklio dispersijos PN ar kaiščių jungtyse [3–5]. Įrodyta, kad į priekį šališkos sankryžos pasižymi įtampos ilgio produktu, kuris yra mažesnis kaip VπL = 0,36 V mm, tačiau moduliacijos greitį riboja mažumų nešėjų dinamika. Vis dėlto 10 GBIT/s duomenų sparta buvo sugeneruotas naudojant elektrinio signalo prieš pabrėžimą [4]. Vietoj to, naudojant atvirkštines šališkas jungtis, pralaidumas padidėjo iki maždaug 30 GHz [5,6], tačiau „Voltagelength“ produktas padidėjo iki Vπl = 40 V mm. Deja, toks plazmos efekto fazės moduliatorius taip pat sukelia nepageidaujamą intensyvumo moduliaciją [7], ir jie netiesiškai reaguoja į taikomą įtampą. Išplėstiniai moduliacijos formatams, tokiems kaip „Qam“, reikia tiesinio atsako ir grynos fazės moduliacijos, todėl ypač pageidautinas elektromoptinio efekto (Pockels efekto [8]) išnaudojimas.
2. SOH požiūris
Neseniai buvo pasiūlytas silicio-organinio hibrido (SOH) metodas [9–12]. SOH moduliatoriaus pavyzdys parodytas 1 pav. (A). Jį sudaro lizdo bangolaidis, nukreipiantis optinį lauką, ir dvi silicio juostelės, kurios elektra jungiasi optinį bangolaidį su metaliniais elektrodais. Elektrodai yra už optinio modalinio lauko ribų, kad būtų išvengta optinių nuostolių [13], 1 pav. (B). Įrenginys padengtas elektrooptine organine medžiaga, vienodai užpildanti lizdą. Moduliuojančią įtampą neša metalinis elektrinis bangolaidis ir, naudodamasi laidžiomis silicio juostelėmis, nukrito per lizdą. Gautas elektrinis laukas keičia lūžio lūžio rodiklį per ypač greitą elektro-optinį efektą. Kadangi lizdo plotis yra 100 nm, užtenka kelių voltų, kad būtų galima generuoti labai stiprius moduliuojančius laukus, kurių daugumos medžiagų dielektrinio stiprio dielektrinė stipris yra didesnis. Struktūra turi didelį moduliacijos efektyvumą, nes tiek moduliacijos, tiek optiniai laukai yra koncentruoti lizdo viduje, 1 pav. (B) [14]. Iš tiesų, jau buvo parodyta pirmieji SOH moduliatorių, veikiančių subverto operaciją, diegimas [11], ir buvo parodyta sinusoidinė moduliacija iki 40 GHz [15,16]. Tačiau iššūkis kuriant mažos įtampos greitaeigius SOH moduliatorius yra labai laidus jungiantis juostas. Lygiaverte grandinėje lizdas gali būti pavaizduotas kondensatoriumi C ir laidžiosiomis juostelėmis rezistoriais R, 1 pav. (B). Atitinkama RC laiko konstanta nustato įrenginio pralaidumą [10,14,17,18]. Norint sumažinti pasipriešinimą R, buvo pasiūlyta panaikinti silicio juosteles [10,14]. Nors dopingas padidina silicio juostelių laidumą (taigi padidina optinius nuostolius), mokama papildoma nuostolių bauda, nes elektronų mobilumą sutrinka priemaišų išsibarstymas [10,14,19]. Be to, naujausi bandymai gaminti parodė netikėtai žemą laidumą.
Pekino „Rofea Optoelectronics Co., Ltd.“, įsikūrusi Kinijos „Silicio slėnyje“-Pekine Zhongguancun, yra aukštųjų technologijų įmonė, skirta aptarnauti vidaus ir užsienio tyrimų institucijas, tyrimų institutus, universitetus ir įmonių mokslinių tyrimų personalą. Mūsų įmonė daugiausia užsiima nepriklausomais tyrimais ir plėtra, projektavimu, gamyba, optoelektroninių produktų pardavimu ir teikia novatoriškus sprendimus bei profesionalias, individualizuotas paslaugas mokslo tyrinėtojams ir pramonės inžinieriams. Po daugelio metų nepriklausomų naujovių ji suformavo turtingą ir tobulą fotoelektrinių produktų seriją, kuri plačiai naudojama savivaldybių, karinių, transporto, elektros energijos, finansų, švietimo, medicinos ir kitose pramonės šakose.
Mes tikimės bendradarbiavimo su jumis!
Pašto laikas: 2012 m. Kovo 29 d