Ifihan si Eto ati Iṣe tiTinrin Fiimu Litiumu Niobate Electro optic Modulator
An modulator elekitiro-opitikida lori awọn eto oriṣiriṣi, awọn igbi gigun, ati awọn iru ẹrọ ti tinrin fiimu lithium niobate, ati afiwe iṣẹ ṣiṣe ti o peye ti awọn oriṣiriṣi awọn iruÀwọn olùmúdàgbà EOM, àti ìṣàyẹ̀wò ìwádìí àti ìlò tiàwọn modulators lithium niobate tinrinní àwọn ẹ̀ka mìíràn.
1. Ihò tí kò ní ìró ohùn tín-ín-rín tín ...
Iru modulator yii da lori ipa electro-optic ti o dara julọ ti kristali lithium niobate ati pe o jẹ ẹrọ pataki fun aṣeyọri ibaraẹnisọrọ opitika iyara giga ati ijinna pipẹ. Awọn eto pataki mẹta lo wa:
1.1 Modulator MZI igbi elekitirodu ti n rin irin-ajo: Eyi ni apẹrẹ ti o wọpọ julọ. Ẹgbẹ iwadii Lon č ar ni Yunifasiti Harvard kọkọ ṣe aṣeyọri ẹya iṣẹ giga ni ọdun 2018, pẹlu awọn ilọsiwaju atẹle pẹlu fifuye capacitive ti o da lori awọn substrate quartz (bandwidth giga ṣugbọn ko baamu pẹlu orisun silicon) ati ibaramu ti o da lori substrate hollowing, ṣiṣe aṣeyọri bandwidth giga (>67 GHz) ati ifihan agbara iyara giga (bii 112 Gbit/s PAM4).
1.2 MFolding MZI modulator: Láti dín ìwọ̀n ẹ̀rọ kù kí ó sì bá àwọn modulu onípele bíi QSFP-DD mu, a lo ìtọ́jú polarization, cross waveguide tàbí inverted microstructure electrodes láti dín gígùn ẹ̀rọ náà kù sí ìdajì kí ó sì ṣàṣeyọrí bandwidth ti 60 GHz.
1.3 Ìyípadà Ẹyọkan/Méjì Ìyípadà Ẹyọkan (IQ): Ó ń lo ìṣètò ìyípadà tó ga láti mú kí ìwọ̀n ìyípadà pọ̀ sí i. Ẹgbẹ́ ìwádìí Cai ní Yunifásítì Sun Yat sen ṣe àṣeyọrí modulator IQ onípele kan ṣoṣo ní ọdún 2020. Ìṣètò IQ onípele méjì tí a ṣe ní ọjọ́ iwájú ní iṣẹ́ tó dára jù, àti pé ẹ̀yà tí a gbé ka orí ìpele quartz ti ṣètò àkọsílẹ̀ ìwọ̀n ìyípadà ìgbì kan ṣoṣo ti 1.96 Tbit/s.
2. Iru iho tinrin litiumu niobate modulator iru iho tinrin
Láti ṣe àṣeyọrí àwọn modulators bandwidth kékeré àti ńlá, onírúurú àwọn ètò ihò resonant ló wà:
2.1 Ṣíṣítà fọ́tòníkì (PC) àti micro ring modulator: Ẹgbẹ́ ìwádìí Lin ní Yunifásítì Rochester ti ṣe àgbékalẹ̀ ṣíṣítà fọ́tòníkì àkọ́kọ́ tó ní agbára gíga. Ní àfikún, a ti dámọ̀ràn àwọn ṣíṣítà fọ́tòníkì onípele kékeré tí a gbé ka orí ìṣọ̀kan onírúurú silicon lithium niobate àti ìṣọ̀kan àpapọ̀, èyí tí ó ń mú kí àwọn GHz pọ̀ sí i.
2.2Bragg grating resonant cave modulator: pẹlu Fabry Perot (FP) cave, waveguide Bragg grating (WBG), ati slow light modulator (SL). Awọn ẹya wọnyi ni a ṣe lati ṣe iwọntunwọnsi iwọn, ilana ifarada, ati iṣẹ, fun apẹẹrẹ, modulator resonant cave modulator 2 × 2 FP ṣe aṣeyọri bandwidth nla pupọ ju 110 GHz lọ. modulator ina lọra ti o da lori Bragg grating ti a so pọ n fa ibiti bandwidth ṣiṣẹ.
3. Oniruuru eroja tinrin lithium niobate modulator
Awọn ọna iṣọpọ akọkọ mẹta lo wa lati darapọ ibamu ti imọ-ẹrọ CMOS lori awọn iru ẹrọ ti o da lori silicon pẹlu iṣẹ iyipada ti o dara julọ ti lithium niobate:
3.1 Ìṣọ̀kan onírúurú irú ìdè: Nípa sísopọ̀ tààrà pẹ̀lú benzocyclobutene (BCB) tàbí silicon dioxide, a gbé lithium niobate onírin fíìmù sí ibi ìdúró silicon tàbí silicon nitride, èyí tí ó ń mú kí ìwọ̀n wafer dé, ìṣọ̀kan tí ó dúró ṣinṣin ní ìwọ̀n otútù gíga. Modulator náà ń fi ìpele gíga (>70 GHz, kódà ó ju 110 GHz lọ) àti agbára ìgbéjáde àmì iyara gíga hàn.
3.2 Ìṣọ̀kan onírúurú ohun èlò ìwádìí ìgbìmọ̀ afẹ́fẹ́: fífi silicon tàbí silicon nitride sí orí lithium niobate onírin gẹ́gẹ́ bí ìtọ́sọ́nà ìgbìmọ̀ afẹ́fẹ́ tún ń ṣe àṣeyọrí ìyípadà electro-optic tó munadoko.
3.3 Ìṣọ̀kan onírúurú ìtẹ̀wé Micro transfer (μ TP): Èyí jẹ́ ìmọ̀-ẹ̀rọ kan tí a retí pé a ó lò fún iṣẹ́-ṣíṣe ńlá, èyí tí ó ń gbé àwọn ẹ̀rọ iṣẹ́-ṣíṣe tí a ti ṣe tẹ́lẹ̀ lọ sí àwọn ìkọ́kọ́ nípasẹ̀ àwọn ẹ̀rọ tí ó péye, tí ó sì ń yẹra fún ṣíṣe iṣẹ́-ṣíṣe lẹ́yìn-ìṣiṣẹ́. A ti lò ó dáadáa sí silicon nitride àti àwọn ìpìlẹ̀ tí ó dá lórí silicon, ó sì ń ṣe àṣeyọrí àwọn bandwidths tí ó tó 100 GHz.
Ní àkótán, àpilẹ̀kọ yìí ṣàlàyé ìlànà ìtọ́sọ́nà ìmọ̀ ẹ̀rọ ti àwọn modulators electro-optic tí a gbé ka orí àwọn iru ẹrọ lithium niobate thin, láti ìtẹ̀lé àwọn eto ihò tí kò ní resonant tó ga àti bandwidth ńlá, ṣíṣàwárí àwọn eto ihò resonant kékeré, àti sísopọ̀ mọ́ àwọn iru ẹrọ photonic tí ó da lórí silicon. Ó fi agbára ńlá àti ìtẹ̀síwájú tí ń bá a lọ ti àwọn modulators lithium niobate thin film ní fífà àwọn ohun èlò ìṣe ti àwọn modulators ìbílẹ̀ àti ṣíṣe àṣeyọrí ìbánisọ̀rọ̀ opitika iyara gíga hàn.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹta-31-2026