ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్ యొక్క అతి ముఖ్యమైన లక్షణాలలో ఒకటి దాని మాడ్యులేషన్ వేగం లేదా బ్యాండ్‌విడ్త్, ఇది అందుబాటులో ఉన్న ఎలక్ట్రానిక్స్ వలె కనీసం వేగంగా ఉండాలి. 100 GHz కంటే ఎక్కువ ట్రాన్సిట్ ఫ్రీక్వెన్సీలను కలిగి ఉన్న ట్రాన్సిస్టర్‌లు 90 nm సిలికాన్ టెక్నాలజీలో ఇప్పటికే ప్రదర్శించబడ్డాయి మరియు కనీస ఫీచర్ పరిమాణం తగ్గినందున వేగం మరింత పెరుగుతుంది [1]. అయితే, ప్రస్తుత సిలికాన్-ఆధారిత మాడ్యులేటర్‌ల బ్యాండ్‌విడ్త్ పరిమితం. సిలికాన్ దాని సెంట్రో-సిమెట్రిక్ స్ఫటికాకార నిర్మాణం కారణంగా χ(2)-నాన్‌లీనియారిటీని కలిగి లేదు. స్ట్రెయిన్డ్ సిలికాన్ వాడకం ఇప్పటికే ఆసక్తికరమైన ఫలితాలకు దారితీసింది [2], కానీ నాన్‌లీనియారిటీలు ఇంకా ఆచరణాత్మక పరికరాలకు అనుమతించవు. కాబట్టి అత్యాధునిక సిలికాన్ ఫోటోనిక్ మాడ్యులేటర్లు ఇప్పటికీ pn లేదా పిన్ జంక్షన్‌లలో ఫ్రీ-క్యారియర్ డిస్పర్షన్‌పై ఆధారపడతాయి [3–5]. ఫార్వర్డ్ బయాస్డ్ జంక్షన్‌లు VπL = 0.36 V mm కంటే తక్కువ వోల్టేజ్-పొడవు ఉత్పత్తిని ప్రదర్శిస్తాయని చూపబడింది, కానీ మాడ్యులేషన్ వేగం మైనారిటీ క్యారియర్‌ల డైనమిక్స్ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. అయినప్పటికీ, విద్యుత్ సిగ్నల్ యొక్క ముందస్తు ప్రాధాన్యత సహాయంతో 10 Gbit/s డేటా రేట్లు ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి [4]. బదులుగా రివర్స్ బయాస్డ్ జంక్షన్‌లను ఉపయోగించి, బ్యాండ్‌విడ్త్ దాదాపు 30 GHz [5,6]కి పెంచబడింది, కానీ వోల్టేజ్ పొడవు ఉత్పత్తి VπL = 40 V mmకి పెరిగింది. దురదృష్టవశాత్తు, ఇటువంటి ప్లాస్మా ఎఫెక్ట్ ఫేజ్ మాడ్యులేటర్లు అవాంఛనీయ తీవ్రత మాడ్యులేషన్‌ను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తాయి [7], మరియు అవి అనువర్తిత వోల్టేజ్‌కు నాన్‌లీనియర్‌గా ప్రతిస్పందిస్తాయి. అయితే, QAM వంటి అధునాతన మాడ్యులేషన్ ఫార్మాట్‌లకు లీనియర్ స్పందన మరియు స్వచ్ఛమైన ఫేజ్ మాడ్యులేషన్ అవసరం, ఇది ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ ఎఫెక్ట్ (పాకెల్స్ ఎఫెక్ట్ [8]) యొక్క దోపిడీని ప్రత్యేకంగా కోరదగినదిగా చేస్తుంది.
2. SOH విధానం
ఇటీవల, సిలికాన్-ఆర్గానిక్ హైబ్రిడ్ (SOH) విధానాన్ని సూచించారు [9–12]. SOH మాడ్యులేటర్ యొక్క ఉదాహరణ Fig. 1(a)లో చూపబడింది. ఇది ఆప్టికల్ ఫీల్డ్‌ను మార్గనిర్దేశం చేసే స్లాట్ వేవ్‌గైడ్ మరియు ఆప్టికల్ వేవ్‌గైడ్‌ను లోహ ఎలక్ట్రోడ్‌లకు విద్యుత్తుగా అనుసంధానించే రెండు సిలికాన్ స్ట్రిప్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఆప్టికల్ నష్టాలను నివారించడానికి ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఆప్టికల్ మోడల్ ఫీల్డ్ వెలుపల ఉన్నాయి [13], Fig. 1(b). పరికరం స్లాట్‌ను ఏకరీతిలో నింపే ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ ఆర్గానిక్ పదార్థంతో పూత పూయబడింది. మాడ్యులేటింగ్ వోల్టేజ్ మెటాలిక్ ఎలక్ట్రికల్ వేవ్‌గైడ్ ద్వారా తీసుకువెళుతుంది మరియు వాహక సిలికాన్ స్ట్రిప్‌ల కారణంగా స్లాట్ అంతటా పడిపోతుంది. ఫలితంగా వచ్చే విద్యుత్ క్షేత్రం అల్ట్రా-ఫాస్ట్ ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ ప్రభావం ద్వారా స్లాట్‌లోని వక్రీభవన సూచికను మారుస్తుంది. స్లాట్ 100 nm క్రమంలో వెడల్పును కలిగి ఉన్నందున, చాలా పదార్థాల విద్యుద్వాహక బలం యొక్క పరిమాణంలో క్రమంలో ఉండే చాలా బలమైన మాడ్యులేటింగ్ ఫీల్డ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి కొన్ని వోల్ట్‌లు సరిపోతాయి. మాడ్యులేటింగ్ మరియు ఆప్టికల్ ఫీల్డ్‌లు రెండూ స్లాట్ లోపల కేంద్రీకృతమై ఉన్నందున ఈ నిర్మాణం అధిక మాడ్యులేషన్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది, Fig. 1(b) [14]. నిజానికి, సబ్-వోల్ట్ ఆపరేషన్ [11] కలిగిన SOH మాడ్యులేటర్‌ల మొదటి అమలులు ఇప్పటికే చూపబడ్డాయి మరియు 40 GHz వరకు సైనూసోయిడల్ మాడ్యులేషన్ ప్రదర్శించబడింది [15,16]. అయితే, తక్కువ-వోల్టేజ్ హై-స్పీడ్ SOH మాడ్యులేటర్‌లను నిర్మించడంలో సవాలు ఏమిటంటే అధిక వాహక కనెక్టింగ్ స్ట్రిప్‌ను సృష్టించడం. సమానమైన సర్క్యూట్‌లో స్లాట్‌ను కెపాసిటర్ C ద్వారా మరియు వాహక స్ట్రిప్‌లను రెసిస్టర్‌లు R ద్వారా సూచించవచ్చు, Fig. 1(b). సంబంధిత RC సమయ స్థిరాంకం పరికరం యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను నిర్ణయిస్తుంది [10,14,17,18]. నిరోధకత R తగ్గించడానికి, సిలికాన్ స్ట్రిప్‌లను డోప్ చేయాలని సూచించబడింది [10,14]. డోపింగ్ సిలికాన్ స్ట్రిప్‌ల వాహకతను పెంచుతుంది (మరియు అందువల్ల ఆప్టికల్ నష్టాలను పెంచుతుంది), ఎలక్ట్రాన్ చలనశీలత అశుద్ధత వికీర్ణం ద్వారా బలహీనపడుతుంది కాబట్టి అదనపు నష్ట జరిమానాను చెల్లిస్తుంది [10,14,19]. అంతేకాకుండా, ఇటీవలి కల్పన ప్రయత్నాలు ఊహించని విధంగా తక్కువ వాహకతను చూపించాయి.
చైనాలోని "సిలికాన్ వ్యాలీ" - బీజింగ్ జోంగ్‌గువాన్‌కున్‌లో ఉన్న బీజింగ్ రోఫియా ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ కో., లిమిటెడ్, దేశీయ మరియు విదేశీ పరిశోధనా సంస్థలు, పరిశోధనా సంస్థలు, విశ్వవిద్యాలయాలు మరియు ఎంటర్‌ప్రైజ్ శాస్త్రీయ పరిశోధన సిబ్బందికి సేవలందించడానికి అంకితమైన ఒక హైటెక్ సంస్థ. మా కంపెనీ ప్రధానంగా స్వతంత్ర పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి, రూపకల్పన, తయారీ, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల అమ్మకాలలో నిమగ్నమై ఉంది మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధకులు మరియు పారిశ్రామిక ఇంజనీర్లకు వినూత్న పరిష్కారాలు మరియు వృత్తిపరమైన, వ్యక్తిగతీకరించిన సేవలను అందిస్తుంది. సంవత్సరాల స్వతంత్ర ఆవిష్కరణల తర్వాత, ఇది మునిసిపల్, మిలిటరీ, రవాణా, విద్యుత్ శక్తి, ఆర్థికం, విద్య, వైద్య మరియు ఇతర పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న ఫోటోఎలక్ట్రిక్ ఉత్పత్తుల యొక్క గొప్ప మరియు పరిపూర్ణ శ్రేణిని ఏర్పాటు చేసింది.
మేము మీతో సహకారం కోసం ఎదురు చూస్తున్నాము!
పోస్ట్ సమయం: మార్చి-29-2023