ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్ యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన లక్షణాలలో ఒకటి దాని మాడ్యులేషన్ స్పీడ్ లేదా బ్యాండ్‌విడ్త్, ఇది అందుబాటులో ఉన్న ఎలక్ట్రానిక్‌ల కంటే కనీసం వేగంగా ఉండాలి. 100 GHz కంటే ఎక్కువ ట్రాన్సిట్ ఫ్రీక్వెన్సీలను కలిగి ఉన్న ట్రాన్సిస్టర్‌లు ఇప్పటికే 90 nm సిలికాన్ టెక్నాలజీలో ప్రదర్శించబడ్డాయి మరియు కనిష్ట ఫీచర్ పరిమాణం తగ్గించబడినందున వేగం మరింత పెరుగుతుంది [1]. అయినప్పటికీ, ప్రస్తుత సిలికాన్-ఆధారిత మాడ్యులేటర్‌ల బ్యాండ్‌విడ్త్ పరిమితంగా ఉంది. సిలికాన్ దాని సెంట్రో-సిమెట్రిక్ స్ఫటికాకార నిర్మాణం కారణంగా χ(2)-నాన్‌లీనియారిటీని కలిగి ఉండదు. స్ట్రెయిన్డ్ సిలికాన్ వాడకం ఇప్పటికే [2] ఆసక్తికరమైన ఫలితాలకు దారితీసింది, అయితే నాన్ లీనియారిటీలు ఇంకా ఆచరణాత్మక పరికరాలను అనుమతించలేదు. 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, అయితే మాడ్యులేషన్ వేగం మైనారిటీ క్యారియర్‌ల డైనమిక్స్ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ [4] యొక్క ముందస్తు ఉద్ఘాటన సహాయంతో 10 Gbit/s డేటా రేట్లు రూపొందించబడ్డాయి. బదులుగా రివర్స్ బయాస్డ్ జంక్షన్‌లను ఉపయోగించి, బ్యాండ్‌విడ్త్ సుమారు 30 GHz [5,6]కి పెంచబడింది, అయితే వోల్టేజీ పొడవు ఉత్పత్తి VπL = 40 V మిమీకి పెరిగింది. దురదృష్టవశాత్తూ, అటువంటి ప్లాస్మా ఎఫెక్ట్ ఫేజ్ మాడ్యులేటర్‌లు అవాంఛనీయ తీవ్రత మాడ్యులేషన్‌ను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తాయి [7], మరియు అవి అప్లైడ్ వోల్టేజ్‌కు నాన్‌లీనియర్‌గా ప్రతిస్పందిస్తాయి. అయితే, QAM వంటి అధునాతన మాడ్యులేషన్ ఫార్మాట్‌లకు లీనియర్ రెస్పాన్స్ మరియు ప్యూర్ ఫేజ్ మాడ్యులేషన్ అవసరం, ఇది ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ ఎఫెక్ట్ (పాకెల్స్ ఎఫెక్ట్ [8]) యొక్క దోపిడీని ప్రత్యేకంగా కోరుకునేలా చేస్తుంది.
2. SOH విధానం
ఇటీవల, సిలికాన్-ఆర్గానిక్ హైబ్రిడ్ (SOH) విధానం సూచించబడింది [9–12]. SOH మాడ్యులేటర్ యొక్క ఉదాహరణ అంజీర్ 1(a)లో చూపబడింది. ఇది ఆప్టికల్ ఫీల్డ్‌కు మార్గనిర్దేశం చేసే స్లాట్ వేవ్‌గైడ్ మరియు ఆప్టికల్ వేవ్‌గైడ్‌ను మెటాలిక్ ఎలక్ట్రోడ్‌లకు విద్యుత్తుగా అనుసంధానించే రెండు సిలికాన్ స్ట్రిప్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఆప్టికల్ నష్టాలను నివారించడానికి ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఆప్టికల్ మోడల్ ఫీల్డ్ వెలుపల ఉన్నాయి [13], Fig. 1(b). పరికరం ఎలక్ట్రో-ఆప్టిక్ ఆర్గానిక్ మెటీరియల్‌తో పూత పూయబడింది, ఇది స్లాట్‌ను ఏకరీతిగా నింపుతుంది. మాడ్యులేటింగ్ వోల్టేజ్ మెటాలిక్ ఎలక్ట్రికల్ వేవ్‌గైడ్ ద్వారా తీసుకువెళుతుంది మరియు వాహక సిలికాన్ స్ట్రిప్స్ 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 పదార్ధాల విద్యుద్వాహక బలం యొక్క పరిమాణంలో ఉండే చాలా బలమైన మాడ్యులేటింగ్ ఫీల్డ్‌లను రూపొందించడానికి కొన్ని వోల్ట్‌లు సరిపోతాయి. మాడ్యులేటింగ్ మరియు ఆప్టికల్ ఫీల్డ్‌లు రెండూ స్లాట్ లోపల కేంద్రీకృతమై ఉన్నందున నిర్మాణం అధిక మాడ్యులేషన్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది, Fig. 1(b) [14]. నిజానికి, సబ్-వోల్ట్ ఆపరేషన్ [11]తో SOH మాడ్యులేటర్‌ల యొక్క మొదటి అమలులు ఇప్పటికే చూపబడ్డాయి మరియు 40 GHz వరకు సైనూసోయిడల్ మాడ్యులేషన్ ప్రదర్శించబడింది [15,16]. అయినప్పటికీ, తక్కువ-వోల్టేజ్ హై-స్పీడ్ SOH మాడ్యులేటర్‌లను నిర్మించడంలో సవాలు ఏమిటంటే, అత్యంత వాహక కనెక్టింగ్ స్ట్రిప్‌ను రూపొందించడం. సమానమైన సర్క్యూట్‌లో స్లాట్‌ను కెపాసిటర్ C మరియు వాహక స్ట్రిప్స్ రెసిస్టర్‌లు R, Fig. 1(b) ద్వారా సూచించవచ్చు. సంబంధిత RC సమయ స్థిరాంకం పరికరం [10,14,17,18] బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను నిర్ణయిస్తుంది. R నిరోధకతను తగ్గించడానికి, సిలికాన్ స్ట్రిప్స్ [10,14] డోప్ చేయాలని సూచించబడింది. డోపింగ్ సిలికాన్ స్ట్రిప్స్ యొక్క వాహకతను పెంచుతుంది (అందువలన ఆప్టికల్ నష్టాలను పెంచుతుంది), ఎలక్ట్రాన్ మొబిలిటీ అశుద్ధ విక్షేపం [10,14,19] ద్వారా బలహీనపడుతుంది కాబట్టి ఒకరు అదనపు నష్ట జరిమానాను చెల్లిస్తారు. అంతేకాకుండా, ఇటీవలి కల్పన ప్రయత్నాలు ఊహించని విధంగా తక్కువ వాహకతను చూపించాయి.
బీజింగ్ రోఫియా ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ కో., లిమిటెడ్. చైనా యొక్క “సిలికాన్ వ్యాలీ” – బీజింగ్ జాంగ్‌గ్వాన్‌కున్‌లో ఉంది, ఇది దేశీయ మరియు విదేశీ పరిశోధనా సంస్థలు, పరిశోధనా సంస్థలు, విశ్వవిద్యాలయాలు మరియు ఎంటర్‌ప్రైజ్ సైంటిఫిక్ రీసెర్చ్ సిబ్బందికి సేవలందించేందుకు అంకితమైన హైటెక్ సంస్థ. మా కంపెనీ ప్రధానంగా స్వతంత్ర పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి, డిజైన్, తయారీ, ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ ఉత్పత్తుల విక్రయాలలో నిమగ్నమై ఉంది మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధకులు మరియు పారిశ్రామిక ఇంజనీర్ల కోసం వినూత్న పరిష్కారాలు మరియు వృత్తిపరమైన, వ్యక్తిగతీకరించిన సేవలను అందిస్తుంది. అనేక సంవత్సరాల స్వతంత్ర ఆవిష్కరణల తర్వాత, ఇది మునిసిపల్, మిలిటరీ, రవాణా, విద్యుత్ శక్తి, ఆర్థిక, విద్య, వైద్య మరియు ఇతర పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడే ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ఉత్పత్తుల యొక్క గొప్ప మరియు ఖచ్చితమైన శ్రేణిని ఏర్పరచింది.
మేము మీతో సహకారం కోసం ఎదురు చూస్తున్నాము!
పోస్ట్ సమయం: మార్చి-29-2023