Օպտիկական մոդուլյատորի ամենակարևոր հատկություններից մեկը նրա մոդուլյացիայի արագությունն է կամ թողունակությունը, որը պետք է լինի առնվազն այնքան արագ, որքան հասանելի էլեկտրոնիկան:100 ԳՀց-ից շատ ավելի բարձր տրանզիտային հաճախականություններ ունեցող տրանզիստորներն արդեն ցուցադրվել են 90 նմ սիլիկոնային տեխնոլոգիայով, և արագությունը հետագայում կավելանա, քանի որ նվազագույն հատկանիշի չափը կրճատվում է [1]:Այնուամենայնիվ, ներկայիս սիլիցիումի վրա հիմնված մոդուլյատորների թողունակությունը սահմանափակ է:Սիլիցիումը չունի χ(2)-ոչ գծայինություն՝ շնորհիվ իր կենտրոնասիմետրիկ բյուրեղային կառուցվածքի։Լարված սիլիցիումի օգտագործումն արդեն իսկ հանգեցրել է հետաքրքիր արդյունքների [2], սակայն ոչ գծայինությունը դեռ թույլ չի տալիս գործնական սարքեր ստեղծել։Հետևաբար, ժամանակակից սիլիցիումի ֆոտոնիկ մոդուլյատորները դեռևս հիմնված են ազատ կրիչի ցրման վրա pn կամ pin հանգույցներում [3–5]:Ցույց է տրվել, որ առաջ կողմնակալ հանգույցները ցուցադրում են լարման երկարության արտադրյալ մինչև VπL = 0,36 Վ մմ, սակայն մոդուլյացիայի արագությունը սահմանափակվում է փոքրամասնության կրիչների դինամիկայով:Այնուամենայնիվ, 10 Գբիթ/վրկ տվյալների արագությունը ստեղծվել է էլեկտրական ազդանշանի նախնական շեշտադրման օգնությամբ [4]:Փոխարենը օգտագործելով հակադարձ կողմնակալ հանգույցներ, թողունակությունը մեծացել է մինչև մոտ 30 ԳՀց [5,6], սակայն լարման երկարության արդյունքը բարձրացել է մինչև VπL = 40 Վ մմ:Ցավոք, նման պլազմային էֆեկտի փուլային մոդուլյատորները նույնպես առաջացնում են անցանկալի ինտենսիվության մոդուլյացիա [7], և նրանք ոչ գծային են արձագանքում կիրառվող լարմանը:Մոդուլյացիայի առաջադեմ ձևաչափերը, ինչպիսին է QAM-ը, այնուամենայնիվ, պահանջում են գծային արձագանք և մաքուր փուլային մոդուլյացիա, ինչը հատկապես ցանկալի է դարձնում էլեկտրաօպտիկական էֆեկտի օգտագործումը (Pockels effect [8]):
2. SOH մոտեցում
Վերջերս առաջարկվել է սիլիցիում-օրգանական հիբրիդ (SOH) մոտեցումը [9-12]:SOH մոդուլյատորի օրինակը ներկայացված է Նկար 1(ա)-ում:Այն բաղկացած է օպտիկական դաշտն ուղղորդող բնիկից և երկու սիլիկոնային ժապավեններից, որոնք էլեկտրականորեն միացնում են օպտիկական ալիքը մետաղական էլեկտրոդներին:Էլեկտրոդները տեղակայված են օպտիկական մոդալ դաշտից դուրս՝ օպտիկական կորուստներից խուսափելու համար [13], նկ. 1(բ):Սարքը պատված է էլեկտրաօպտիկական օրգանական նյութով, որը միատեսակ լցնում է անցքը:Մոդուլացնող լարումը տեղափոխվում է մետաղական էլեկտրական ալիքատարով և իջնում է անցքի միջով հաղորդիչ սիլիցիումի շերտերի շնորհիվ:Ստացված էլեկտրական դաշտն այնուհետև փոխում է բեկման ինդեքսը անցքում՝ գերարագ էլեկտրաօպտիկական էֆեկտի միջոցով:Քանի որ բացվածքն ունի 100 նմ կարգի լայնություն, մի քանի վոլտը բավական է շատ ուժեղ մոդուլացնող դաշտեր առաջացնելու համար, որոնք շատ նյութերի դիէլեկտրական ուժի մեծության կարգի են:Կառուցվածքն ունի մոդուլյացիայի բարձր արդյունավետություն, քանի որ և՛ մոդուլացնող, և՛ օպտիկական դաշտերը կենտրոնացած են բնիկի ներսում, Նկար 1(բ) [14]:Իրոք, SOH մոդուլյատորների առաջին ներդրումները ենթավոլտ գործարկմամբ [11] արդեն ցուցադրվել են, և ցուցադրվել է մինչև 40 ԳՀց սինուսոիդային մոդուլյացիա [15,16]:Այնուամենայնիվ, ցածր լարման բարձր արագությամբ SOH մոդուլատորների կառուցման մարտահրավերը բարձր հաղորդունակ միացնող շերտի ստեղծումն է:Համարժեք շղթայում բնիկը կարող է ներկայացվել C կոնդենսատորով, իսկ հաղորդիչ շերտերը՝ R ռեզիստորներով, նկ. 1(բ):Համապատասխան RC ժամանակի հաստատունը որոշում է սարքի թողունակությունը [10,14,17,18]:R-ի դիմադրությունը նվազեցնելու համար առաջարկվել է սիլիցիումի շերտերը դոփել [10,14]:Մինչ դոպինգը մեծացնում է սիլիցիումի շերտերի հաղորդունակությունը (և հետևաբար մեծացնում է օպտիկական կորուստները), մարդը վճարում է լրացուցիչ տույժ կորուստ, քանի որ էլեկտրոնների շարժունակությունը խաթարվում է կեղտի ցրման պատճառով [10,14,19]:Ավելին, արտադրության վերջին փորձերը ցույց տվեցին անսպասելի ցածր հաղորդունակություն:
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd.-ն, որը գտնվում է Չինաստանի «Սիլիկոնային հովտում»՝ Beijing Zhongguancun-ում, բարձր տեխնոլոգիական ձեռնարկություն է, որը նվիրված է ներքին և արտասահմանյան հետազոտական հաստատություններին, հետազոտական ինստիտուտներին, համալսարաններին և ձեռնարկությունների գիտահետազոտական անձնակազմին սպասարկելուն:Մեր ընկերությունը հիմնականում զբաղվում է օպտոէլեկտրոնային արտադրանքի անկախ հետազոտությամբ և մշակմամբ, նախագծմամբ, արտադրությամբ, վաճառքով և տրամադրում է նորարարական լուծումներ և մասնագիտական, անհատականացված ծառայություններ գիտական հետազոտողների և արդյունաբերական ինժեներների համար:Տարիներ շարունակ անկախ նորարարությունից հետո այն ձևավորել է ֆոտոէլեկտրական արտադրանքների հարուստ և կատարյալ շարք, որոնք լայնորեն օգտագործվում են քաղաքային, ռազմական, տրանսպորտի, էլեկտրաէներգիայի, ֆինանսների, կրթության, բժշկական և այլ ոլորտներում:
Մենք անհամբեր սպասում ենք համագործակցության ձեզ հետ:
Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-29-2023