Ho lekana ho hoholomodulator ea electro-opticle ts'ebeliso ea photon ea microwave
Ka ditlhoko tse ntseng di eketseha tsa ditsamaiso tsa puisano, e le ho ntlafatsa katleho ya phetiso ya matshwao, batho ba tla kopanya difotone le dielektrone ho fihlella melemo e tlatsanang, mme difotone tsa microwave di tla tswalwa. Modulator ya electro-optical e a hlokahala bakeng sa ho fetolela motlakase hore o be lesedi holitsamaiso tsa photonic tsa microwave, mme kgato ena ya bohlokwa hangata e etsa qeto ya tshebetso ya sistimi yohle. Kaha phetoho ya letshwao la maqhubu a radio ho ya ho domain ya optical ke tshebetso ya letshwao la analog, mme e tlwaelehilengli-modulator tsa electro-opticalKaha li na le ho se lumellane ha tlhaho, ho na le ho sotha ho tebileng ha lets'oao ts'ebetsong ea phetoho. E le ho fihlela phetoho e hakanyetsoang ea mola, ntlha ea ts'ebetso ea modulator hangata e tsitsitse ntlheng ea orthogonal bias, empa e ntse e sa khone ho fihlela litlhoko tsa khokahano ea microwave photon bakeng sa ho lumellana ha modulator. Li-modulator tsa electro-optic tse nang le ho latellana ho hoholo lia hlokahala ka potlako.
Phetoho ea index ea refractive ea lebelo le phahameng ea thepa ea silicon hangata e fihlelleha ka phello ea free carrier plasma dispersion (FCD). Phello ea FCD le PN junction modulation ka bobeli ha li na linear, e leng se etsang hore modulator ea silicon e se ke ea linear ho feta modulator ea lithium niobate. Lisebelisoa tsa lithium niobate li bontša bokhabane.phetoho ea motlakase le opticalthepa ka lebaka la phello ea tsona ea Pucker. Ka nako e ts'oanang, thepa ea lithium niobate e na le melemo ea bandwidth e kholo, litšobotsi tse ntle tsa modulation, tahlehelo e tlase, kopanyo e bonolo le ho lumellana le ts'ebetso ea semiconductor, ts'ebeliso ea filimi e tšesaane ea lithium niobate ho etsa modulator ea electro-optical e sebetsang hantle, ha e bapisoa le silicon hoo e batlang e se "poleiti e khuts'oane", empa hape le ho fihlela linearity e phahameng. Modulator ea electro-optic ea filimi e tšesaane ea lithium niobate (LNOI) ho insulator e fetohile tataiso e tšepisang ea nts'etsopele. Ka nts'etsopele ea theknoloji ea ho lokisa thepa ea lithium niobate ea filimi e tšesaane le theknoloji ea ho betla maqhubu, bokhoni bo phahameng ba phetoho le kopanyo e phahameng ea modulator ea electro-optic ea filimi e tšesaane ea lithium niobate e fetohile tšimo ea thuto ea machaba le indasteri.
Litšobotsi tsa filimi e tšesaane ea lithium niobate
United States, moralo oa DAP AR o entse tlhahlobo e latelang ea thepa ea lithium niobate: haeba setsi sa phetoho ea elektroniki se reheletsoe ka thepa ea silicon e etsang hore ho khonehe, joale sebaka sa tsoalo sa phetoho ea photonics ho ka etsahala hore se rehelloe ka lithium niobate. Lebaka ke hobane lithium niobate e kopanya phello ea electro-optical, phello ea acousto-optical, phello ea piezoelectric, phello ea thermoelectric le phello ea photorefractive ho e 'ngoe, joalo ka thepa ea silicon lefapheng la optics.
Mabapi le litšobotsi tsa phetiso ea optical, thepa ea InP e na le tahlehelo e kholo ka ho fetisisa ea phetiso ea on-chip ka lebaka la ho monngoa ha leseli sehlopheng se sebelisoang hangata sa 1550nm. SiO2 le silicon nitride li na le litšobotsi tse ntle ka ho fetisisa tsa phetiso, 'me tahlehelo e ka fihla boemong ba ~ 0.01dB/cm; Hona joale, tahlehelo ea waveguide ea lithium niobate waveguide ea thin-film e ka fihla boemong ba 0.03dB/cm, 'me tahlehelo ea waveguide ea lithium niobate ea thin-film e na le monyetla oa ho fokotseha haholoanyane ka ntlafatso e tsoelang pele ea boemo ba theknoloji nakong e tlang. Ka hona, thepa ea lithium niobate ea filimi e tšesaane e tla bontša ts'ebetso e ntle bakeng sa meaho ea leseli e sa sebetseng joalo ka tsela ea photosynthetic, shunt le microring.
Mabapi le tlhahiso ea leseli, ke InP feela e nang le bokhoni ba ho ntša leseli ka kotloloho; Ka hona, bakeng sa ts'ebeliso ea li-photon tsa microwave, ho hlokahala ho kenyelletsa mohloli oa leseli o thehiloeng ho InP ho chip e kopantsoeng ea photonic e thehiloeng ho LNOI ka tsela ea ho kenya welding ea morao kapa kholo ea epitaxial. Mabapi le phetoho ea leseli, ho totobalitsoe kaholimo hore thepa ea lithium niobate ea filimi e tšesaane e bonolo ho fihlella bandwidth e kholo ea phetoho, motlakase o tlase oa halofo ea maqhubu le tahlehelo e tlase ea phetisetso ho feta InP le Si. Ho feta moo, ho latellana ho hoholo ha phetoho ea electro-optical ea thepa ea lithium niobate ea filimi e tšesaane ho bohlokoa bakeng sa lits'ebetso tsohle tsa photon ea microwave.
Mabapi le ho tsamaisa motlakase ka lebelo le phahameng, karabelo ea motlakase ka lebelo le phahameng ea thepa e tšesaane ea lithium niobate e etsa hore switch ea optical e thehiloeng ho LNOI e khone ho fetola mokhoa oa optical ka lebelo le phahameng, 'me tšebeliso ea matla ea switch e joalo ea lebelo le phahameng le eona e tlase haholo. Bakeng sa ts'ebeliso e tloaelehileng ea theknoloji e kopantsoeng ea photon ea microwave, chip e laoloang ka leihlo e na le bokhoni ba ho fetola motlakase ka lebelo le phahameng ho fihlela litlhoko tsa ho skena ka lebelo le potlakileng, 'me litšobotsi tsa tšebeliso ea matla a tlase haholo li ikamahanya hantle le litlhoko tse thata tsa sistimi ea array e nang le mekhahlelo e meholo. Le hoja switch ea optical e thehiloeng ho InP e ka boela ea etsa hore tsela ea optical e fetohe ka lebelo le phahameng, e tla hlahisa lerata le leholo, haholo-holo ha switch ea optical ea maemo a mangata e khelosoa, coefficient ea lerata e tla senyeha haholo. Lisebelisoa tsa Silicon, SiO2 le silicon nitride li ka fetola litsela tsa optical feela ka phello ea thermo-optical kapa phello ea ho hasana ha carrier, e nang le mathata a tšebeliso e phahameng ea matla le lebelo le liehang la ho fetola motlakase. Ha boholo ba array ea array e nang le mekhahlelo bo le boholo, e ke ke ea fihlela litlhoko tsa tšebeliso ea matla.
Mabapi le ho amplification ea optical,seholisa-molumo sa optical sa semiconductor (SOA) e thehiloeng ho InP e se e butsoitse bakeng sa ts'ebeliso ea khoebo, empa e na le mathata a coefficient e phahameng ea lerata le matla a tlase a tlhahiso ea saturation, e leng se sa khothaletseng ts'ebeliso ea li-photon tsa microwave. Ts'ebetso ea ho holisa parametric ea thin-film lithium niobate waveguide e thehiloeng ho ts'ebetsong le ho fetoloa ha nako le nako e ka fihlella lerata le tlase le matla a phahameng a ho holisa optical on-chip, e ka fihlelang litlhoko tsa theknoloji e kopaneng ea photon ea microwave bakeng sa ho holisa optical on-chip.
Mabapi le ho lemoha leseli, lithium niobate ea filimi e tšesaane e na le litšobotsi tse ntle tsa phetisetso ho ea leseling ka sehlopha sa 1550 nm. Mosebetsi oa phetoho ea photoelectric o ke ke oa phethahala, kahoo bakeng sa lits'ebetso tsa photon ea microwave, e le ho fihlela litlhoko tsa phetoho ea photoelectric ho chip. Li-unit tsa ho lemoha tsa InGaAs kapa Ge-Si li hloka ho hlahisoa holim'a li-chip tse kopantsoeng tsa photonic tse thehiloeng ho LNOI ka ho kenya welding ka morao kapa kholo ea epitaxial. Mabapi le ho hokahana le fiber ea optical, hobane fiber ea optical ka boeona ke thepa ea SiO2, tšimo ea mode ea SiO2 waveguide e na le tekanyo e phahameng ka ho fetisisa ea ho bapisa le tšimo ea mode ea fiber ea optical, 'me coupling ke eona e loketseng ka ho fetisisa. Bophara ba tšimo ea mode ea waveguide e thibetsoeng ka matla ea filimi e tšesaane ea lithium niobate e ka bang 1μm, e fapaneng haholo le tšimo ea mode ea fiber ea optical, kahoo phetoho e nepahetseng ea sebaka sa mode e tlameha ho etsoa ho tsamaisana le tšimo ea mode ea fiber ea optical.
Mabapi le kopanyo, hore na thepa e fapaneng e na le bokgoni bo phahameng ba kopanyo ho itshetlehile haholo-holo ka radius e kobehang ya waveguide (e angwang ke moedi wa tshimo ya mokgwa wa waveguide). Waveguide e thibetsweng ka matla e dumella radius e nyane e kobehang, e leng se thusang haholo ho phethahatsa kopanyo e phahameng. Ka hona, di-waveguide tsa lithium niobate tse tshesane di na le bokgoni ba ho fihlella kopanyo e phahameng. Ka hona, ponahalo ya di-waveguide tsa lithium niobate tse tshesane e etsa hore thepa ya lithium niobate e kgone ho bapala karolo ya "silicon" ya optical. Bakeng sa tshebediso ya di-photon tsa microwave, melemo ya di-waveguide tsa lithium niobate tse tshesane e totobetse haholoanyane.
Nako ea poso: Mmesa-23-2024