Segondè lineariteElectro-optik modulateurak aplikasyon fotonik mikwo ond
Avèk kondisyon yo ki ogmante nan sistèm kominikasyon, yo nan lòd yo plis amelyore efikasite nan transmisyon nan siyal, moun ki pral plon foton ak elektwon yo reyalize avantaj konplemantè, ak fotonik mikwo ond yo pral fèt. Modilatè elektwo-optik la nesesè pou konvèsyon elektrisite nan limyè nanSistèm fotonik mikwo ond yo, ak etap sa a kle anjeneral detèmine pèfòmans nan nan tout sistèm lan. Depi konvèsyon an nan siyal frekans radyo nan domèn optik se yon pwosesis siyal analòg, ak òdinèModilatè elektwo-optikFè nannan linear, gen yon deformation siyal grav nan pwosesis konvèsyon an. Yo nan lòd yo reyalize apwoksimatif modulasyon lineyè, se pwen an opere nan modulateur a anjeneral fiks nan pwen an orthogonal patipri, men li toujou pa ka satisfè kondisyon ki nan lyen fotonik mikwo ond pou lineyè a nan modulateur la. Modulateur elektwo-optik ak linearite segondè yo ijan nesesè.
Se gwo vitès refraktif endèks modulasyon nan materyèl Silisyòm anjeneral reyalize pa konpayi asirans lan gratis dispèsyon plasma (FCD) efè. Tou de efè a FCD ak PN junction modulation yo linear, ki fè modulateur a Silisyòm mwens lineyè pase ityòm Niobate modulateur la. Materyèl ityòm niobate montre ekselanElectro-optik modulasyonpwopriyete akòz efè pucker yo. An menm tan an, ityòm materyèl niobate gen avantaj ki genyen nan gwo Pleasant, karakteristik bon batman, pèt ki ba, entegrasyon fasil ak konpatibilite ak pwosesis semi-conducteurs, itilize nan mens fim ityòm niobate fè-wo pèfòmans elektwo-optik modulateur, konpare ak Silisyòm prèske pa gen okenn "kout plak", men tou pou reyalize segondè. Film mens ityòm niobate (LNOI) elektwo-optik modulateur sou izolan te vin yon direksyon devlopman prometteur. Avèk devlopman nan mens fim ityòm Niobate materyèl preparasyon materyèl ak onn teknoloji grave, efikasite nan konvèsyon segondè ak pi wo entegrasyon nan mens fim ityòm niobate elektwo-optik modulateur te vin jaden an nan akademi entènasyonal yo ak endistri.
Karakteristik nan fim mens ityòm niobate
Nan Planifikasyon Etazini DAP AR te fè evalyasyon sa a nan materyèl ityòm niobate: Si se sant la nan revolisyon an elektwonik yo te rele apre materyèl la Silisyòm ki fè li posib, Lè sa a, bèso a nan revolisyon an fotonik se chans yo dwe rele apre ityòm niobate. Sa a se paske ityòm niobate entegre efè elektwo-optik, efè acousto-optik, efè piezoelectric, efè tèrmo ak efè fotorefaktif nan yon sèl, jis tankou materyèl Silisyòm nan jaden an nan optik.
An tèm de karakteristik transmisyon optik, materyèl INP gen pi gwo pèt la transmisyon sou-chip akòz absòpsyon nan limyè nan gwoup la souvan itilize 1550nm. SiO2 ak Silisyòm nitrid gen pi bon karakteristik transmisyon, ak pèt la ka rive nan nivo a ~ 0.01db/cm; Kounye a, pèt la onnguide nan mens-fim ityòm niobate onn ka rive nan nivo a 0.03dB/cm, ak pèt la nan mens-fim ityòm niobate onn gen potansyèl la yo dwe plis redwi ak amelyorasyon nan kontinyèl nan nivo a teknolojik nan lavni. Se poutèt sa, fim nan mens ityòm niobate pral montre bon pèfòmans pou estrikti limyè pasif tankou chemen fotosentetik, shunt ak mikwo.
An tèm de jenerasyon limyè, sèlman INP gen kapasite nan emèt limyè dirèkteman; Se poutèt sa, pou aplikasyon an nan foton mikwo ond, li nesesè prezante INP ki baze sou sous la limyè sou LNOI ki baze sou fotonik chip entegre nan chemen an nan backloading soude oswa kwasans epitaksyal. An tèm de modulasyon limyè, li te mete aksan sou pi wo a ki mens fim ityòm niobate materyèl se pi fasil reyalize pi gwo Pleasant batman, pi ba mwatye onn vòltaj ak pi ba pèt transmisyon pase INP ak SI. Anplis, segondè linearite a nan modulasyon elektwo-optik nan mens fim ityòm materyèl niobate se esansyèl pou tout aplikasyon pou foton mikwo ond.
An tèm de routage optik, gwo vitès elektwo-optik repons lan nan mens fim ityòm niobate materyèl fè LNOI ki baze sou switch la optik ki kapab nan gwo vitès optik routage oblije chanje, ak konsomasyon an pouvwa nan tankou gwo vitès oblije chanje tou se trè ba. Pou aplikasyon an tipik nan teknoloji entegre mikwo ond fotonik, optik kontwole chip la beamforming gen kapasite a nan gwo vitès oblije chanje pou satisfè bezwen yo nan optik gwo bout bwa vit, ak karakteristik sa yo nan konsomasyon pouvwa ultra-ba yo byen adapte a kondisyon yo strik nan gwo-echèl sistèm etalaj pwogresivman. Malgre ke INP ki baze sou switch la optik kapab tou reyalize gwo vitès optik chemen optik, li pral prezante gwo bri, espesyalman lè se switch la multi optik cascaded, koyefisyan an bri yo pral seryezman deteryore. Materyèl Silisyòm, SiO2 ak Silisyòm nitrid ka sèlman chanje chemen optik nan efè a thermo-optik oswa efè dispèsyon konpayi asirans, ki gen dezavantaj yo nan konsomasyon pouvwa segondè ak vitès chanje dousman. Lè gwosè a etalaj nan etalaj la pwogresivman se gwo, li pa ka satisfè kondisyon ki nan konsomasyon pouvwa.
An tèm de anplifikasyon optik, laSemiconductor optik anplifikatè (SOA) Baze sou INP te gen matirite pou itilizasyon komèsyal, men li gen dezavantaj yo nan koyefisyan segondè bri ak ba pouvwa saturation pwodiksyon, ki se pa fezab nan aplikasyon an nan foton mikwo ond. Pwosesis la anplifikasyon paramètrik nan mens-fim ityòm Niobate onn ki baze sou aktivasyon peryodik ak envèsyon ka reyalize bri ki ba ak gwo pouvwa sou-chip anplifikasyon optik, ki ka byen satisfè kondisyon ki nan teknoloji entegre mikwo ond foton pou sou-chip anplifikasyon optik.
An tèm de deteksyon limyè, fim nan mens ityòm niobate gen bon karakteristik transmisyon nan limyè nan 1550 nm bann. Fonksyon an nan konvèsyon foto -elektrik pa ka reyalize, se konsa pou aplikasyon pou fotonik mikwo ond, yo nan lòd yo satisfè bezwen yo nan konvèsyon foto -elektrik sou chip la. IngaaS oswa GE-Si inite deteksyon bezwen yo dwe prezante sou LNOI ki baze sou fotonik bato entegre pa backloading soude oswa kwasans epitaksyal. An tèm de kouti ak fib optik, paske fib optik nan tèt li se SiO2 materyèl, jaden an mòd nan SiO2 onn onn gen degre ki pi wo matche ak jaden an mòd nan fib optik, ak kouti a se pi bon an. Dyamèt nan jaden mòd nan onn la fòtman restriksyon nan fim mens ityòm niobate se sou 1μm, ki se byen diferan de jaden an mòd nan fib optik, se konsa transfòmasyon plas apwopriye mòd dwe te pote soti nan matche ak jaden an mòd nan fib optik.
An tèm de entegrasyon, si wi ou non divès kalite materyèl gen yon entegrasyon segondè potansyèl depann sitou sou reyon an koube nan onn la (ki afekte nan limit la nan jaden an mòd onn). Gid la fòtman restriksyon pèmèt yon reyon ki pi piti koube, ki se pi plis fezab nan realizasyon an nan entegrasyon segondè. Se poutèt sa, mens-fim ityòm niobate onn gen potansyèl la reyalize segondè entegrasyon. Se poutèt sa, aparans nan fim mens ityòm niobate fè li posib pou ityòm materyèl niobate reyèlman jwe wòl nan optik "Silisyòm". Pou aplikasyon an nan foton mikwo ond, avantaj ki genyen nan mens fim ityòm niobate yo pi evidan.
Post tan: APR-23-2024