Waħda mill-aktar proprjetajiet importanti ta' modulatur ottiku hija l-veloċità jew il-bandwidth tal-modulazzjoni tiegħu, li għandha tkun mill-inqas veloċi daqs l-elettronika disponibbli. Tranżistors li għandhom frekwenzi ta' transitu ferm 'il fuq minn 100 GHz diġà ġew murija fit-teknoloġija tas-silikon ta' 90 nm, u l-veloċità se tiżdied aktar hekk kif id-daqs minimu tal-karatteristika jitnaqqas [1]. Madankollu, il-bandwidth tal-modulaturi bbażati fuq is-silikon tal-lum hija limitata. Is-silikon ma jippossjedix χ(2)-nonlinearità minħabba l-istruttura kristallina ċentro-simmetrika tiegħu. L-użu tas-silikon imġebbed wassal għal riżultati interessanti diġà [2], iżda n-nonlinearitajiet għadhom ma jippermettux apparati prattiċi. Għalhekk, modulaturi fotoniċi tas-silikon avvanzati għadhom jiddependu fuq dispersjoni ta' trasportatur ħieles f'ġunzjonijiet pn jew pin [3–5]. Ġunzjonijiet polarizzati 'l quddiem intwerew li juru prodott ta' vultaġġ-tul baxx daqs VπL = 0.36 V mm, iżda l-veloċità tal-modulazzjoni hija limitata mid-dinamika tat-trasportaturi minoritarji. Madankollu, rati tad-dejta ta' 10 Gbit/s ġew iġġenerati bl-għajnuna ta' pre-enfasi tas-sinjal elettriku [4]. Bl-użu ta' ġunzjonijiet b'polarizzazzjoni inversa minflok, il-bandwidth żdiedet għal madwar 30 GHz [5,6], iżda l-prodott tat-tul tal-vultaġġ tela' għal VπL = 40 V mm. Sfortunatament, modulaturi tal-fażi tal-effett tal-plażma bħal dawn jipproduċu wkoll modulazzjoni tal-intensità mhux mixtieqa [7], u jirrispondu b'mod mhux lineari għall-vultaġġ applikat. Madankollu, formati ta' modulazzjoni avvanzati bħal QAM jeħtieġu rispons lineari u modulazzjoni pura tal-fażi, li jagħmlu l-isfruttament tal-effett elettro-ottiku (effett Pockels [8]) partikolarment mixtieq.
2. Approċċ SOH
Riċentement, ġie ssuġġerit l-approċċ ibridu silikon-organiku (SOH) [9–12]. Eżempju ta' modulatur SOH jidher fil-Fig. 1(a). Dan jikkonsisti minn waveguide slot li tiggwida l-kamp ottiku, u żewġ strixxi tas-silikon li jgħaqqdu elettrikament il-waveguide ottika mal-elettrodi metalliċi. L-elettrodi jinsabu barra l-kamp modali ottiku biex jiġi evitat telf ottiku [13], Fig. 1(b). L-apparat huwa miksi b'materjal organiku elettro-ottiku li jimla l-islott b'mod uniformi. Il-vultaġġ modulanti jinġarr mill-waveguide elettrika metallika u jonqos tul l-islott grazzi għall-istrixxi tas-silikon konduttivi. Il-kamp elettriku li jirriżulta mbagħad jibdel l-indiċi tar-rifrazzjoni fl-islott permezz tal-effett elettro-ottiku ultra-veloċi. Peress li l-islott għandu wisa' fl-ordni ta' 100 nm, ftit volts huma biżżejjed biex jiġġeneraw kampi modulanti qawwija ħafna li huma fl-ordni tal-kobor tas-saħħa dielettrika tal-biċċa l-kbira tal-materjali. L-istruttura għandha effiċjenza għolja ta' modulazzjoni peress li kemm il-kampi modulanti kif ukoll dawk ottiċi huma kkonċentrati ġewwa l-islott, Fig. 1(b) [14]. Tabilħaqq, l-ewwel implimentazzjonijiet ta' modulaturi SOH b'operazzjoni sub-volt [11] diġà ntwerew, u ġiet murija modulazzjoni sinusoidali sa 40 GHz [15,16]. Madankollu, l-isfida fil-bini ta' modulaturi SOH ta' vultaġġ baxx u veloċità għolja hija li tinħoloq strixxa ta' konnessjoni konduttiva ħafna. F'ċirkwit ekwivalenti, is-slott jista' jiġi rappreżentat minn capacitor C u l-istrixxi konduttivi minn reżisturi R, Fig. 1(b). Il-kostanti tal-ħin RC korrispondenti tiddetermina l-bandwidth tal-apparat [10,14,17,18]. Sabiex titnaqqas ir-reżistenza R, ġie ssuġġerit li l-istrixxi tas-silikon jiġu dopjati [10,14]. Filwaqt li d-dopjazzjoni żżid il-konduttività tal-istrixxi tas-silikon (u għalhekk iżżid it-telf ottiku), wieħed iħallas penali addizzjonali ta' telf għaliex il-mobilità tal-elettroni hija mfixkla mit-tifrix tal-impurità [10,14,19]. Barra minn hekk, l-aktar tentattivi ta' fabbrikazzjoni reċenti wrew konduttività baxxa b'mod mhux mistenni.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. li tinsab fis-"Silicon Valley" taċ-Ċina – Beijing Zhongguancun, hija intrapriża ta' teknoloġija għolja ddedikata biex isservi istituzzjonijiet ta' riċerka domestiċi u barranin, istituti ta' riċerka, universitajiet u persunal ta' riċerka xjentifika ta' intrapriżi. Il-kumpanija tagħna hija prinċipalment involuta fir-riċerka u l-iżvilupp indipendenti, id-disinn, il-manifattura, il-bejgħ ta' prodotti optoelettroniċi, u tipprovdi soluzzjonijiet innovattivi u servizzi professjonali u personalizzati għal riċerkaturi xjentifiċi u inġiniera industrijali. Wara snin ta' innovazzjoni indipendenti, iffurmat serje rikka u perfetta ta' prodotti fotoelettriċi, li jintużaw ħafna f'industriji muniċipali, militari, tat-trasport, tal-enerġija elettrika, tal-finanzi, tal-edukazzjoni, mediċi u oħrajn.
Aħna ħerqana li nikkooperaw miegħek!
Ħin tal-posta: 29 ta' Marzu 2023