Optik modulyatorun ən vacib xüsusiyyətlərindən biri onun modulyasiya sürəti və ya bant genişliyidir ki, bu da ən azı mövcud elektronika qədər sürətli olmalıdır.Tranzit tezlikləri 100 GHz-dən çox olan tranzistorlar artıq 90 nm silikon texnologiyasında nümayiş etdirilib və minimum xüsusiyyət ölçüsü azaldıqca sürət daha da artacaq [1].Bununla belə, indiki silikon əsaslı modulyatorların bant genişliyi məhduddur.Silikon mərkəz-simmetrik kristal quruluşuna görə χ(2)-qeyri-xəttiliyə malik deyil.Gərgin silisiumun istifadəsi artıq maraqlı nəticələrə gətirib çıxardı [2], lakin qeyri-xəttilik praktiki qurğulara hələ imkan vermir.Ən müasir silikon fotonik modulatorlar buna görə də hələ də pn və ya pin qovşaqlarında sərbəst daşıyıcı dispersiyaya əsaslanır [3-5].İrəli meylli qovşaqların VπL = 0,36 V mm kimi aşağı gərginlik uzunluğu məhsulu nümayiş etdirdiyi göstərilmişdir, lakin modulyasiya sürəti azlıq daşıyıcılarının dinamikası ilə məhdudlaşır.Yenə də, elektrik siqnalının ilkin vurğulanmasının köməyi ilə 10 Gbit/s məlumat sürəti yaradılıb [4].Əvəzində əks istiqamətli qovşaqlardan istifadə edərək, bant genişliyi təxminən 30 GHz-ə qədər artırıldı [5,6], lakin gərginlik uzunluğu məhsulu VπL = 40 V mm-ə yüksəldi.Təəssüf ki, bu cür plazma effektli faza modulyatorları arzuolunmaz intensivlik modulyasiyasını da yaradır [7] və tətbiq olunan gərginliyə qeyri-xətti reaksiya verirlər.QAM kimi qabaqcıl modulyasiya formatları xətti cavab və təmiz faza modulyasiya tələb edir ki, bu da elektro-optik effektin (Pockels effekti [8]) istifadəsini xüsusilə arzuolunan edir.
2. SOH yanaşması
Bu yaxınlarda silikon-üzvi hibrid (SOH) yanaşması təklif edilmişdir [9-12].SOH modulatorunun nümunəsi Şəkil 1(a)-da göstərilmişdir.O, optik sahəni istiqamətləndirən yuva dalğa qurğusundan və optik dalğa ötürücüsünü metal elektrodlara elektriklə birləşdirən iki silikon zolaqdan ibarətdir.Optik itkilərin qarşısını almaq üçün elektrodlar optik modal sahədən kənarda yerləşir [13], Şəkil 1(b).Cihaz yuvanı bərabər şəkildə dolduran elektro-optik üzvi materialla örtülmüşdür.Modulyasiya edən gərginlik metal elektrik dalğa qurğusu tərəfindən aparılır və keçirici silikon zolaqlar sayəsində yuvadan aşağı düşür.Nəticədə yaranan elektrik sahəsi daha sonra ultra sürətli elektro-optik effekt vasitəsilə yuvadakı sınma indeksini dəyişir.Yuvanın eni 100 nm olduğu üçün əksər materialların dielektrik gücünün miqyasında olan çox güclü modulyasiya sahələri yaratmaq üçün bir neçə volt kifayətdir.Həm modulyasiya, həm də optik sahələr yuvanın daxilində cəmləşdiyi üçün struktur yüksək modulyasiya səmərəliliyinə malikdir, Şəkil 1(b) [14].Həqiqətən də, subvolt əməliyyatlı SOH modulyatorlarının [11] ilk tətbiqləri artıq göstərilmişdir və 40 GHz-ə qədər sinusoidal modulyasiya nümayiş etdirilmişdir [15,16].Bununla belə, aşağı gərginlikli yüksək sürətli SOH modulatorlarının qurulmasında çətinlik yüksək keçirici birləşdirici zolaq yaratmaqdır.Ekvivalent dövrədə yuva bir kondansatör C və keçirici zolaqlar R rezistorları ilə təmsil oluna bilər, Şəkil 1(b).Müvafiq RC vaxt sabiti cihazın ötürmə qabiliyyətini təyin edir [10,14,17,18].R müqavimətini azaltmaq üçün silikon zolaqları dopinq etmək təklif edilmişdir [10,14].Dopinq silisium zolaqlarının keçiriciliyini artırsa (və buna görə də optik itkiləri artırır), elektronların hərəkətliliyi çirklərin səpilməsi nəticəsində pozulduğu üçün əlavə zərər cəzası ödəyir [10,14,19].Üstəlik, ən son istehsal cəhdləri gözlənilmədən aşağı keçiricilik göstərdi.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. Çinin “Silikon Vadisi”ndə – Pekin Zhongguancun-da yerləşir, yerli və xarici tədqiqat institutlarına, tədqiqat institutlarına, universitetlərə və müəssisənin elmi tədqiqat işçilərinə xidmət göstərmək üçün yüksək texnologiyalı müəssisədir.Şirkətimiz əsasən müstəqil tədqiqat və təkmilləşdirmə, dizayn, istehsal, optoelektronik məhsulların satışı ilə məşğul olur və elmi tədqiqatçılar və sənaye mühəndisləri üçün innovativ həllər və peşəkar, fərdi xidmətlər təqdim edir.İllərdir müstəqil innovasiyalardan sonra o, bələdiyyə, hərbi, nəqliyyat, elektrik enerjisi, maliyyə, təhsil, tibb və digər sənaye sahələrində geniş istifadə olunan zəngin və mükəmməl fotoelektrik məhsullar seriyasını formalaşdırmışdır.
Sizinlə əməkdaşlığı səbirsizliklə gözləyirik!
Göndərmə vaxtı: 29 mart 2023-cü il