Pi wo entegre fim mens ityòm niobat elektwo-optik modulator

Segondè lineariteelektwo-optik modulatorak aplikasyon mikwo ond foton
Avèk kondisyon yo ogmante nan sistèm kominikasyon yo, yo nan lòd yo amelyore plis efikasite nan transmisyon nan siyal, moun pral fusion foton ak elektwon reyalize avantaj konplemantè, ak fotonik mikwo ond yo pral fèt.Modilatè elektwo-optik la nesesè pou konvèsyon elektrisite nan limyè nansistèm fotonik mikwo ond, ak etap kle sa a anjeneral detèmine pèfòmans nan tout sistèm nan.Depi konvèsyon an nan siyal frekans radyo nan domèn optik se yon pwosesis siyal analòg, ak òdinèmodulateur elektwo-optikgen nannan nonlinearity, gen deformation siyal grav nan pwosesis konvèsyon an.Yo nan lòd yo reyalize apwoksimatif modulasyon lineyè, pwen an fonksyone nan modulator la anjeneral fiks nan pwen an patipri orthogonal, men li toujou pa ka satisfè kondisyon ki nan lyen foton mikwo ond pou linearite a nan modulator la.Modilatè elektwo-optik ak linearite segondè yo ijan bezwen.

Modilasyon endèks refraktif gwo vitès nan materyèl Silisyòm anjeneral reyalize pa efè dispèsyon plasma gratis (FCD).Tou de efè FCD ak modulation junction PN yo pa lineyè, sa ki fè modulatè Silisyòm lan mwens lineyè pase modulatè niobat ityòm.Materyèl niobat ityòm montre ekselanelektwo-optik modulationpwopriyete yo akòz efè Pucker yo.An menm tan an, materyèl ityòm niobat gen avantaj ki genyen nan gwo Pleasant, karakteristik modulation bon, pèt ki ba, entegrasyon fasil ak konpatibilite ak pwosesis semi-conducteurs, itilize nan fim mens niobat ityòm fè segondè-pèfòmans elektwo-optik modulator, konpare ak Silisyòm. prèske pa gen okenn "kout plak", men tou, reyalize segondè linearité.Mens fim ityòm niobat (LNOI) elektwo-optik modulator sou izolan te vin tounen yon direksyon devlopman pwomèt.Avèk devlopman mens fim ityòm niobat teknoloji preparasyon materyèl ak teknoloji waveguide grave, efikasite nan konvèsyon segondè ak pi wo entegrasyon nan mens fim ityòm niobat elektwo-optik modulator te vin jaden an nan akademi entènasyonal ak endistri.

Karakteristik mens fim ityòm niobat
Ozetazini DAP AR planifikasyon te fè evalyasyon sa a nan materyèl ityòm niobat: si sant la nan revolisyon elektwonik la rele apre materyèl la Silisyòm ki fè li posib, Lè sa a, kote nesans la nan revolisyon an fotonik gen anpil chans yo dwe rele apre niobat ityòm. .Sa a se paske niobat ityòm entegre efè elektwo-optik, efè acousto-optik, efè piezoelectric, efè tèmoelektrik ak efè fotorefraktif nan yon sèl, jis tankou materyèl Silisyòm nan jaden an nan optik.

An tèm de karakteristik transmisyon optik, materyèl InP gen pi gwo pèt transmisyon sou-chip akòz absòpsyon limyè nan bann 1550nm souvan itilize.SiO2 ak nitrure Silisyòm gen pi bon karakteristik transmisyon, ak pèt la ka rive nan nivo ~ 0.01dB / cm;Kounye a, pèt ond mens-fim ityòm niobat waveguide ka rive nan nivo 0.03dB/cm, ak pèt mens-fim ityòm niobat waveguide gen potansyèl pou yo redwi plis ak amelyorasyon kontinyèl nan nivo teknolojik nan la. lavni.Se poutèt sa, materyèl la niobat ityòm fim mens pral montre bon pèfòmans pou estrikti limyè pasif tankou chemen fotosentetik, shunt ak mikroring.

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 sous la limyè ki baze sou InP sou chip la entegre fotonik ki baze sou LNOI pa chemen an nan backloading soude oswa kwasans epitaxial.An tèm de modulation limyè, li te mete aksan sou pi wo a ke mens fim ityòm niobate materyèl se pi fasil reyalize pi gwo Pleasant modulation, pi ba vòltaj mwatye vag ak pi ba pèt transmisyon pase InP ak Si.Anplis, segondè linearité elektwo-optik modulation nan materyèl mens fim ityòm niobat 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 switch la optik ki baze sou LNOI kapab chanje gwo vitès optik routage, ak konsomasyon pouvwa a nan chanjman sa yo gwo vitès tou trè ba.Pou aplikasyon tipik nan teknoloji foton mikwo ond entegre, chip beamforming optik kontwole gen kapasite pou chanje gwo vitès pou satisfè bezwen yo nan optik gwo bout bwa rapid, ak karakteristik sa yo nan konsomasyon pouvwa ultra-ba yo byen adapte ak kondisyon ki strik nan gwo. -scale faz etalaj sistèm.Malgre ke switch la optik ki baze sou InP ka reyalize tou chanjman chemen optik gwo vitès, li pral entwodui gwo bri, espesyalman lè switch la optik milti nivo kaskad, koyefisyan bri a pral seryezman deteryore.Silisyòm, SiO2 ak materyèl nitrure Silisyòm ka sèlman chanje chemen optik atravè efè tèrmo-optik oswa efè dispèsyon konpayi asirans, ki gen dezavantaj yo nan gwo konsomasyon pouvwa ak vitès chanje dousman.Lè gwosè etalaj la nan etalaj la etap gwo, li pa ka satisfè kondisyon ki nan konsomasyon pouvwa.

An tèm de anplifikasyon optik, lasemi-conducteurs anplifikatè optik (SOA) ki baze sou InP te gen matirite pou itilizasyon komèsyal, men li gen dezavantaj yo nan koyefisyan bri segondè ak pouvwa pwodiksyon ba saturation, ki pa fezab nan aplikasyon an nan foton mikwo ond.Pwosesis anplifikasyon parametrik nan mens-fim ityòm niobat waveguide ki baze sou aktivasyon peryodik ak envèrsyon ka reyalize bri ki ba ak gwo pouvwa sou-chip anplifikasyon optik, ki ka byen satisfè kondisyon ki nan teknoloji foton mikwo ond entegre pou anplifikasyon optik sou-chip.

An tèm de deteksyon limyè, mens fim ityòm niobat la gen bon karakteristik transmisyon nan limyè nan 1550 nm bann.Fonksyon konvèsyon foto-elektrik pa ka reyalize, se konsa pou aplikasyon pou foton mikwo ond, yo nan lòd yo satisfè bezwen yo nan konvèsyon foto-elektrik sou chip la.InGaAs oswa Ge-Si inite deteksyon yo bezwen prezante sou chips entegre fotonik ki baze sou LNOI pa backloading soude oswa kwasans epitaxial.An tèm de kouple ak fib optik, paske fib optik nan tèt li se materyèl SiO2, jaden an mòd nan SiO2 waveguide gen degre ki pi wo matche ak jaden an mòd nan fib optik, ak kouple a se pi bon an.Dyamèt jaden mòd nan gid ond ki gen anpil restriksyon nan fim mens niobat ityòm se sou 1μm, ki se byen diferan de jaden an mòd nan fib optik, kidonk apwopriye transfòmasyon mòd plas yo 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 potansyèl entegrasyon segondè depann sitou sou reyon an koube nan waveguide la (afekte pa limit la nan jaden an mòd waveguide).Ond ki gen anpil restriksyon pèmèt yon pi piti reyon koube, ki se pi plis fezab nan realizasyon an nan entegrasyon segondè.Se poutèt sa, mens-fim ityòm niobat waveguides gen potansyèl pou reyalize entegrasyon segondè.Se poutèt sa, aparans nan mens fim ityòm niobat fè li posib pou materyèl ityòm niobat reyèlman jwe wòl nan optik "Silisyòm".Pou aplikasyon an nan foton mikwo ond, avantaj ki genyen nan fim mens niobat ityòm yo pi evidan.