Kidhibiti cha Electro-Optic cha 42.7 Gbit/S katika Teknolojia ya Silicon

Mojawapo ya sifa muhimu zaidi za modulator ya macho ni kasi yake ya urekebishaji au kipimo data, ambacho kinapaswa kuwa angalau haraka kama vifaa vya kielektroniki vinavyopatikana. Transistors zenye masafa ya usafirishaji zaidi ya 100 GHz tayari zimeonyeshwa katika teknolojia ya silicon ya 90 nm, na kasi itaongezeka zaidi kadri ukubwa wa chini wa kipengele unavyopunguzwa [1]. Hata hivyo, kipimo data cha modulator zinazotegemea silicon za kisasa ni chache. Silicon haina χ(2)-isiyo ya mstari kutokana na muundo wake wa fuwele wa ulinganifu wa kitovu. Matumizi ya silicon iliyochujwa yamesababisha matokeo ya kuvutia tayari [2], lakini yasiyo ya mstari bado hayaruhusu vifaa vya vitendo. Kwa hivyo, modulator za fotoniki za silicon za kisasa bado zinategemea usambazaji wa mtoa huduma huru katika makutano ya pn au pini [3-5]. Makutano ya upendeleo wa mbele yameonyeshwa kuonyesha bidhaa ya urefu wa volteji chini kama VπL = 0.36 V mm, lakini kasi ya urekebishaji imepunguzwa na mienendo ya wabebaji wachache. Hata hivyo, viwango vya data vya 10 Gbit/s vimetengenezwa kwa msaada wa msisitizo wa awali wa ishara ya umeme [4]. Kwa kutumia makutano ya kinyume badala yake, kipimo data kimeongezwa hadi takriban 30 GHz [5,6], lakini bidhaa ya urefu wa volteji iliongezeka hadi VπL = 40 V mm. Kwa bahati mbaya, vidhibiti hivyo vya awamu ya athari ya plasma hutoa moduli ya kiwango kisichohitajika pia [7], na huitikia kwa njia isiyo ya mstari kwa volteji inayotumika. Miundo ya hali ya juu ya moduli kama QAM inahitaji, hata hivyo, mwitikio wa mstari na moduli ya awamu safi, na kufanya utumiaji wa athari ya electro-optic (Pockels athari [8]) kupendelewa zaidi.

2. Mbinu ya SOH
Hivi majuzi, mbinu ya mseto wa silicon-organic (SOH) imependekezwa [9–12]. Mfano wa kidhibiti cha SOH unaonyeshwa kwenye Mchoro 1(a). Inajumuisha mwongozo wa wimbi wa nafasi unaoongoza uwanja wa macho, na vipande viwili vya silicon ambavyo huunganisha kielektroniki mwongozo wa wimbi la macho na elektrodi za metali. Elektrodi ziko nje ya uwanja wa modal wa macho ili kuepuka hasara za macho [13], Mchoro 1(b). Kifaa kimefunikwa na nyenzo ya kikaboni ya electro-optic ambayo hujaza nafasi kwa usawa. Volti ya modulating hubebwa na mwongozo wa wimbi la umeme wa metali na huanguka kwenye nafasi kutokana na vipande vya silicon vya upitishaji. Sehemu ya umeme inayotokana kisha hubadilisha faharisi ya refraction kwenye nafasi kupitia athari ya electro-optic ya haraka sana. Kwa kuwa nafasi ina upana katika mpangilio wa 100 nm, volti chache zinatosha kutoa sehemu zenye nguvu sana za modulating ambazo ziko katika mpangilio wa ukubwa wa nguvu ya dielectric ya vifaa vingi. Muundo una ufanisi mkubwa wa moduli kwani sehemu za modulating na za macho zimejikita ndani ya nafasi, Mchoro 1(b) [14]. Hakika, utekelezaji wa kwanza wa vidhibiti vya SOH vyenye uendeshaji wa volti ndogo [11] tayari umeonyeshwa, na moduli ya sinusoidal hadi 40 GHz ilionyeshwa [15,16]. Hata hivyo, changamoto katika kujenga vidhibiti vya SOH vya kasi ya juu vyenye volti ndogo ni kuunda kamba ya kuunganisha yenye upitishaji wa kasi ya juu. Katika mzunguko sawa, nafasi inaweza kuwakilishwa na capacitor C na vipande vya upitishaji na vipingamizi R, Mchoro 1(b). Kigezo cha muda cha RC kinacholingana huamua kipimo data cha kifaa [10,14,17,18]. Ili kupunguza upinzani R, imependekezwa kutumia vidhibiti vya silicon [10,14]. Ingawa kutumia dawa huongeza upitishaji wa vipande vya silicon (na kwa hivyo huongeza hasara za macho), mtu hulipa adhabu ya ziada ya hasara kwa sababu uhamaji wa elektroni huharibika kutokana na kutawanyika kwa uchafu [10,14,19]. Zaidi ya hayo, majaribio ya hivi karibuni ya utengenezaji yalionyesha upitishaji wa chini bila kutarajia.

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. iliyoko katika "Silicon Valley" ya China - Beijing Zhongguancun, ni biashara ya teknolojia ya hali ya juu iliyojitolea kuhudumia taasisi za utafiti wa ndani na nje, taasisi za utafiti, vyuo vikuu na wafanyakazi wa utafiti wa kisayansi wa biashara. Kampuni yetu inajihusisha zaidi na utafiti na maendeleo huru, usanifu, utengenezaji, uuzaji wa bidhaa za optoelectronic, na hutoa suluhisho bunifu na huduma za kitaalamu, za kibinafsi kwa watafiti wa kisayansi na wahandisi wa viwanda. Baada ya miaka mingi ya uvumbuzi huru, imeunda mfululizo mzuri na kamili wa bidhaa za photoelectric, ambazo hutumika sana katika manispaa, kijeshi, usafiri, umeme, fedha, elimu, matibabu na viwanda vingine.

Tunatarajia ushirikiano nanyi!