Mid ka mid ah sifooyinka ugu muhiimsan ee modulator-ka indhaha waa xawaaraha wax-ka-beddelka ama ballaca, kaas oo ah inuu ugu yaraan noqdo mid dhakhso badan sida elektaroonigga la heli karo. Transistors-ka leh mawjadaha gaadiidka oo ka sarreeya 100 GHz ayaa horey loogu muujiyay tignoolajiyada silicon 90 nm, xawaaruhuna wuu sii kordhi doonaa marka cabbirka ugu yar ee astaamaha la dhimo [1]. Si kastaba ha ahaatee, ballaca modulators-ka ku salaysan silicon-ka maanta waa xaddidan yahay. Silicon ma laha χ(2)-aan toosnayn sababtoo ah qaab-dhismeedkiisa crystalline-ka ee centro-symmetric. Isticmaalka silicon-ka la miiray ayaa horey u horseeday natiijooyin xiiso leh [2], laakiin kuwa aan toosnayn weli uma oggolaanayaan aaladaha wax ku oolka ah. Sidaa darteed modulators-ka photonic silicon-ka ee casriga ah ayaa wali ku tiirsan kala-baxa side-free-ka ee isgoysyada pn ama pin [3-5]. Isgoysyada hore ee u janjeera ayaa la muujiyay inay muujinayaan badeecad dhererkeedu hooseeyo sida VπL = 0.36 V mm, laakiin xawaaraha wax-ka-beddelka waxaa xaddidaya dhaqdhaqaaqa sideyaasha laga tirada badan yahay. Si kastaba ha ahaatee, heerarka xogta ee 10 Gbit/s ayaa la soo saaray iyadoo la kaashanayo diiradda hore ee calaamadda korontada [4]. Iyada oo la adeegsanayo isgoysyada rogan eexsan, ballaca ayaa la kordhiyay ilaa 30 GHz [5,6], laakiin badeecada dhererka danabku waxay kor u kacday VπL = 40 V mm. Nasiib darro, modulators-ka wejiga saamaynta balaasmaha noocan oo kale ah waxay soo saaraan isbeddel xooggan oo aan loo baahnayn sidoo kale [7], waxayna si aan toos ahayn uga jawaabaan danabka la adeegsaday. Si kastaba ha ahaatee, qaababka isbeddelka horumarsan sida QAM waxay u baahan yihiin, si kastaba ha ahaatee, jawaab toosan iyo isbeddel wejiga saafiga ah, taasoo ka dhigaysa ka faa'iidaysiga saamaynta elektiroonigga ah (Saamaynta Pockels [8]) mid aad loo jecel yahay.
2. Habka SOH
Dhawaan, habka isku-dhafka silicon-organic (SOH) ayaa la soo jeediyay [9–12]. Tusaale ka mid ah modulator-ka SOH ayaa lagu muujiyay Jaantuska 1(a). Waxay ka kooban tahay hagaha mowjadaha daloolka ah ee hagaya goobta indhaha, iyo laba xariijimo silicon ah oo si koronto ah ugu xira hagaha mowjadaha indhaha elektiroodhada birta ah. Elektroodhada waxay ku yaalliin meel ka baxsan goobta modal-ka indhaha si looga fogaado khasaaraha indhaha [13], Jaantuska 1(b). Qalabka waxaa lagu dahaadhay walxo dabiici ah oo elektirootik ah oo si siman u buuxiya godka. Danabka wax-ka-beddelka waxaa qaada hagaha mowjadaha korontada ee birta ah waxayna ka dhacdaa godka iyada oo ay ugu wacan tahay xariijimaha silicon-ka ee gudbiya. Goobta korantada ee ka dhalata ayaa markaa beddesha tusmada dib-u-celinta godka iyada oo loo marayo saameynta elektaroonigga ah ee aadka u dhaqsaha badan. Maadaama godku uu leeyahay ballac u dhigma 100 nm, dhowr volts ayaa ku filan inay soo saaraan goobo aad u xooggan oo wax-ka-beddelaya kuwaas oo ku jira sida ay u kala horreeyaan xoogga dielectric ee walxaha badankood. Qaab-dhismeedku wuxuu leeyahay hufnaan wax-ka-beddel sare maadaama labada goobood ee wax-ka-beddelka iyo kuwa indhaha ay ku urursan yihiin godka, Jaantuska 1(b) [14]. Runtii, hirgelinta ugu horreysa ee modulators SOH oo leh hawlgal volt-hoosaad ah [11] ayaa hore loo muujiyay, waxaana la muujiyay habaynta sinusoidal ilaa 40 GHz [15,16]. Si kastaba ha ahaatee, caqabadda ku jirta dhisidda modulators SOH xawaaraha sare leh ee danab hooseeya waa in la abuuro xarig isku xira oo aad u gudbiya. Wareeg u dhigma waxaa booska ku matali kara capacitor C iyo xargaha gudbiyaha iyadoo la adeegsanayo iska caabinta R, Jaantuska 1(b). Joogtada waqtiga RC ee u dhiganta waxay go'aamisaa ballaca qalabka [10,14,17,18]. Si loo yareeyo iska caabinta R, waxaa la soo jeediyay in la isticmaalo xariijimaha silicon [10,14]. Iyadoo doping-ku uu kordhiyo socodka xariijimaha silicon (sidaas darteedna uu kordhiyo khasaaraha indhaha), qofku wuxuu bixiyaa ganaax khasaare dheeraad ah sababtoo ah dhaqdhaqaaqa elektaroonigga waxaa waxyeelleeyay kala firdhinta wasakhda [10,14,19]. Intaa waxaa dheer, isku daygii ugu dambeeyay ee la sameeyay waxay muujiyeen si lama filaan ah u hooseeya oo gudbinta.
Shirkadda Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. oo ku taal "Dooxada Silicon" ee Shiinaha - Beijing Zhongguancun, waa shirkad tiknoolajiyad sare leh oo u heellan u adeegidda hay'adaha cilmi-baarista gudaha iyo dibadda, machadyada cilmi-baarista, jaamacadaha iyo shaqaalaha cilmi-baarista sayniska ee shirkadaha. Shirkaddayadu waxay inta badan ku hawlan tahay cilmi-baarista madaxbannaan iyo horumarinta, naqshadeynta, wax-soo-saarka, iibinta alaabada optoelectronic, waxayna bixisaa xalal cusub iyo adeegyo xirfadeed, oo shaqsiyeysan oo loogu talagalay cilmi-baarayaasha sayniska iyo injineerada warshadaha. Ka dib sannado badan oo hal-abuur madaxbannaan, waxay samaysay taxane qani ah oo qumman oo ah alaabada sawir-qaadista, kuwaas oo si weyn loogu isticmaalo warshadaha dowladda hoose, militariga, gaadiidka, korontada, maaliyadda, waxbarashada, caafimaadka iyo kuwa kale.
Waxaan rajeyneynaa inaan kula shaqeyno!
Waqtiga boostada: Maarso-29-2023