Яке аз муҳимтарин хосиятҳои модулятори оптикӣ суръати модулятсия ё паҳнои банд аст, ки бояд ҳадди ақал ба андозаи электроникаи мавҷуда тез бошад. Транзисторҳое, ки басомадҳои транзитӣ доранд, ки аз 100 ГГц хеле зиёданд, аллакай дар технологияи кремнийи 90 нм нишон дода шудаанд ва бо кам шудани андозаи ҳадди ақали хусусият суръат боз ҳам меафзояд [1]. Аммо, паҳнои бандҳои модуляторҳои муосири кремний маҳдуданд. Кремний бинобар сохтори кристаллии сентросимметрии худ χ(2)-ғайрихаттӣ надорад. Истифодаи кремнийи фишурдашуда аллакай ба натиҷаҳои ҷолиб оварда расонидааст [2], аммо ғайрихаттӣ ҳанӯз имкон намедиҳад, ки дастгоҳҳои амалӣ истифода шаванд. Аз ин рӯ, модуляторҳои фотонии муосири кремний то ҳол ба парокандагии интиқолдиҳандаи озод дар пайвандҳои pn ё пин такя мекунанд [3-5]. Нишон дода шудааст, ки пайвандҳои ба самти пеш маҳсулоти дарозии шиддатро то VπL = 0.36 V mm нишон медиҳанд, аммо суръати модулятсия аз ҷониби динамикаи интиқолдиҳандагони ақаллият маҳдуд аст. Бо вуҷуди ин, суръати интиқоли маълумот бо ёрии таъкиди пешакӣ ба сигнали электрикӣ [4] тавлид шудааст. Бо истифода аз пайвандҳои баръакс, паҳнои банд то тақрибан 30 ГГц [5,6] зиёд карда шуд, аммо маҳсули дарозии шиддат ба VπL = 40 В мм афзоиш ёфт. Мутаассифона, чунин модуляторҳои фазаи таъсири плазма низ модулятсияи номатлуби шиддатро ба вуҷуд меоранд [7] ва онҳо ба шиддати татбиқшуда ғайрихаттӣ посух медиҳанд. Аммо, форматҳои пешрафтаи модулятсия ба монанди QAM вокуниши хаттӣ ва модулятсияи фазаи холисро талаб мекунанд, ки истифодаи таъсири электрооптикиро (эффекти Покелс [8]) махсусан матлуб мегардонад.
2. Усули SOH
Ба наздикӣ, усули гибридии кремний-органикӣ (SOH) пешниҳод шудааст [9-12]. Намунаи модулятори SOH дар расми 1(a) нишон дода шудааст. Он аз як мавҷгири слот, ки майдони оптикиро роҳнамоӣ мекунад, ва ду тасмаи кремний, ки мавҷгири оптикиро ба электродҳои металлӣ ба таври электрикӣ пайваст мекунанд, иборат аст. Электродҳо дар беруни майдони модалии оптикӣ ҷойгиранд, то аз талафоти оптикӣ пешгирӣ карда шаванд [13], расми 1(b). Дастгоҳ бо маводи органикии электрооптикӣ пӯшонида шудааст, ки слотро яксон пур мекунад. Шиддати модулятсиякунанда аз ҷониби мавҷгири электрикии металлӣ интиқол дода мешавад ва ба шарофати тасмаҳои силикони ноқилӣ аз слот меафтад. Сипас майдони электрикии ҳосилшуда нишондиҳандаи шикастро дар слот тавассути таъсири электрооптикии ултра-тез тағйир медиҳад. Азбаски слот паҳнои тақрибан 100 нм дорад, чанд волт барои тавлиди майдонҳои хеле қавӣ модулятсиякунанда, ки ба тартиби бузургии қувваи диэлектрикии аксари маводҳо мебошанд, кофӣ аст. Сохтор самаранокии баланди модулятсия дорад, зеро ҳам майдонҳои модулятсиякунанда ва ҳам майдонҳои оптикӣ дар дохили слот ҷамъ шудаанд, расми 1(b) [14]. Дар ҳақиқат, аввалин татбиқҳои модуляторҳои SOH бо кори субволт [11] аллакай нишон дода шудаанд ва модулятсияи синусоидалӣ то 40 ГГц нишон дода шудааст [15,16]. Аммо, мушкилӣ дар сохтани модуляторҳои SOH-и баландсуръати пастшиддат эҷод кардани рахи пайвасткунандаи хеле ноқил аст. Дар схемаи эквивалентӣ рахро метавон бо конденсатор C ва рахҳои ноқилро бо резисторҳои R нишон дод, расми 1(b). Доимии вақти мувофиқи RC паҳнои банди дастгоҳро муайян мекунад [10,14,17,18]. Барои кам кардани муқовимати R, пешниҳод шудааст, ки рахҳои кремнийро допинг кунед [10,14]. Дар ҳоле ки допинг гузаронандагии рахҳои кремнийро зиёд мекунад (ва аз ин рӯ талафоти оптикиро зиёд мекунад), ҷаримаи иловагии талафот пардохт мешавад, зеро ҳаракати электрон аз сабаби парокандагии ифлосӣ коҳиш меёбад [10,14,19]. Ғайр аз ин, кӯшишҳои охирини истеҳсолӣ гузаронандагии ғайричашмдошти пастро нишон доданд.
Ширкати Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., ки дар "Водии Силикон"-и Чин - Пекин Чжунгуансун ҷойгир аст, як корхонаи баландтехнологӣ мебошад, ки барои хидматрасонӣ ба муассисаҳои тадқиқотии ватанӣ ва хориҷӣ, институтҳои тадқиқотӣ, донишгоҳҳо ва кормандони тадқиқотии илмии корхонаҳо бахшида шудааст. Ширкати мо асосан ба тадқиқот ва таҳияи мустақил, тарроҳӣ, истеҳсол ва фурӯши маҳсулоти оптоэлектронӣ машғул аст ва барои тадқиқотчиёни илмӣ ва муҳандисони саноатӣ роҳҳои ҳалли инноватсионӣ ва хидматҳои касбӣ ва фардӣ пешниҳод мекунад. Пас аз солҳои инноватсияи мустақил, он як силсилаи бой ва комили маҳсулоти фотоэлектрикиро ташкил додааст, ки дар соҳаҳои коммуналӣ, низомӣ, нақлиёт, нерӯи барқ, молия, маориф, тиббӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешаванд.
Мо интизори ҳамкорӣ бо шумо ҳастем!
Вақти нашр: 29 марти соли 2023