Modulatzaile optiko baten propietate garrantzitsuenetako bat modulazio-abiadura edo banda-zabalera da, gutxienez eskuragarri dagoen elektronika bezain azkarra izan behar duena. 100 GHz-tik gorako igarotze-maiztasunak dituzten transistoreak dagoeneko frogatu dira 90 nm-ko silizio teknologian, eta abiadura are gehiago handituko da gutxieneko ezaugarrien tamaina murrizten den heinean [1]. Hala ere, gaur egungo silizioan oinarritutako modulatzaileen banda zabalera mugatua da. Silizioak ez du χ(2)-ez-linealtasunik bere egitura kristalino zentro-simetrikoagatik. Tentsiozko silizioaren erabilerak emaitza interesgarriak ekarri ditu jada [2], baina linealtasun ezak ez dute oraindik gailu praktikorik onartzen. Beraz, punta-puntako silizio-modulatzaile fotonikoek pn edo pin junturetan eramaile askearen dispertsioan oinarritzen dira [3-5]. Aurrera polaratutako junturak VπL = 0,36 V mm-ko tentsio-luzera produktua erakusten duela frogatu da, baina modulazio-abiadura eramaile minoritarioen dinamikak mugatzen du. Hala ere, 10 Gbit/s-ko datu-abiadurak seinale elektrikoaren aurre-enfasi baten laguntzarekin sortu dira [4]. Alderantzizko junturak erabilita, banda-zabalera 30 GHz ingurura igo da [5,6], baina tentsio-luzera produktua VπL = 40 V mm-ra igo da. Zoritxarrez, plasma-efektuko fase-modulatzaileek nahi ez duten intentsitate-modulazioa ere sortzen dute [7], eta aplikatutako tentsioari modu ez-linealari erantzuten diote. QAM bezalako modulazio-formatu aurreratuek, ordea, erantzun lineala eta fase-modulazio hutsa eskatzen dute, efektu elektrooptikoaren ustiapena (Pockels efektua [8]) bereziki komenigarria delarik.
2. SOH ikuspegia
Berriki, silizio-organiko hibridoa (SOH) hurbilketa iradoki da [9-12]. SOH modulatzaile baten adibidea 1(a) irudian ageri da. Eremu optikoa gidatzen duen zirrikitu-uhin-gida batek eta uhin-gida optikoa elektrodo metalikoekin elektrikoki konektatzen duten siliziozko bi zerrendak osatzen dute. Elektrodoak eremu optiko modaletik kanpo kokatzen dira, galera optikoak saihesteko [13], 1(b) irudia. Gailua zirrikitua uniformeki betetzen duen material organiko elektrooptiko batez estalita dago. Tentsio modulatzailea uhin-gida elektriko metalikoak eramaten du eta zirrikituan zehar jaisten da silizio-bande eroaleei esker. Ondorioz, eremu elektrikoak zirrikituan errefrakzio-indizea aldatzen du efektu elektro-optiko ultra-azkarraren bidez. Zirrikituak 100 nm-ko zabalera duenez, volt gutxi batzuk nahikoa dira modulazio-eremu oso indartsuak sortzeko, material gehienen indar dielektrikoaren magnitude-ordenan daudenak. Egiturak modulazio-eraginkortasun handia du, eremu modulatzaileak zein optikoak zirrikituaren barruan kontzentratuta baitaude, 1(b) irudia [14]. Izan ere, SOH modulatzaileen lehen inplementazioak azpi-volt funtzionamenduarekin [11] erakutsi dira dagoeneko, eta 40 GHz arteko modulazio sinusoidala frogatu da [15,16]. Hala ere, abiadura handiko SOH tentsio baxuko modulagailuak eraikitzeko erronka oso eroaleko konexio-banda sortzea da. Zirkuitu baliokide batean zirrikitua C kondentsadore batez irudika daiteke eta banda eroaleak R erresistentziak, 1. irudia (b). Dagokion RC denbora-konstanteak gailuaren banda-zabalera zehazten du [10,14,17,18]. R erresistentzia gutxitzeko, silizio-zerrendak dopatzea proposatu da [10,14]. Dopinak silizio-zerrenden eroankortasuna areagotzen duen bitartean (eta, beraz, galera optikoak areagotzen dituen bitartean), galera-zigor gehigarri bat ordaintzen da, elektroien mugikortasuna ezpurutasun-dispertsioak kaltetzen duelako [10,14,19]. Gainera, azken fabrikazio saiakerek ustekabeko eroankortasun baxua erakutsi zuten.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. Txinako "Silicon Valley" - Beijing Zhongguancun kokatuta dagoena, goi-teknologiako enpresa bat da, etxeko eta atzerriko ikerketa-erakundeak, ikerketa institutuak, unibertsitateak eta enpresen ikerketa zientifikoko langileak zerbitzatzera dedikatzen dena. Gure konpainiak produktu optoelektronikoen ikerketa eta garapen independentean dihardu, diseinuan, fabrikazioan, salmentan, eta irtenbide berritzaileak eta zerbitzu profesional eta pertsonalizatuak eskaintzen ditu ikertzaile zientifikoentzat eta industria ingeniarientzat. Berrikuntza independentearen urteen ondoren, produktu fotoelektrikoen serie aberats eta perfektua osatu du, oso erabiliak diren udal, militar, garraio, energia elektriko, finantza, hezkuntza, medikuntza eta beste industria batzuetan.
Zurekin lankidetzan aritzea espero dugu!
Argitalpenaren ordua: 2023-mar-29