Оптик модуляторын хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг нь модуляцийн хурд буюу зурвасын өргөн бөгөөд энэ нь хамгийн багадаа байгаа электроникийн хурдтай байх ёстой. 100 ГГц-ээс дээш дамжих давтамжтай транзисторуудыг 90 нм цахиурын технологид аль хэдийн харуулсан бөгөөд функцын хамгийн бага хэмжээ багасах тусам хурд нь нэмэгдэх болно [1]. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн цахиурт суурилсан модуляторуудын зурвасын өргөн хязгаарлагдмал байна. Цахиур нь төв тэгш хэмтэй талст бүтэцтэй тул χ(2)-шугаман бус чанарыг эзэмшдэггүй. Хүчтэй цахиурыг ашиглах нь аль хэдийн сонирхолтой үр дүнд хүргэсэн [2] боловч шугаман бус байдал нь практик төхөөрөмжүүдийг хараахан зөвшөөрөхгүй байна. Тиймээс орчин үеийн цахиурын фотоник модуляторууд нь pn эсвэл тээглүүр уулзвар дахь чөлөөт дамжуулагчийн тархалтад тулгуурладаг [3-5]. Урагшаа хазайсан уулзварууд нь VπL = 0.36 В мм-ээс бага хүчдэлийн урттай бүтээгдэхүүнийг харуулсан боловч модуляцын хурд нь цөөнхийн тээвэрлэгчдийн динамикаар хязгаарлагддаг. Гэсэн хэдий ч 10 Гбит / сек-ийн өгөгдлийн хурдыг цахилгаан дохионы тусламжтайгаар бий болгосон [4]. Үүний оронд урвуу хэвийсэн уулзваруудыг ашигласнаар зурвасын өргөнийг 30 GHz [5,6] болгон нэмэгдүүлсэн боловч хүчдэлийн уртын бүтээгдэхүүн VπL = 40 В мм болж өссөн. Харамсалтай нь ийм плазмын эффектийн фазын модуляторууд нь хүсээгүй эрчмийн модуляцийг үүсгэдэг [7] бөгөөд тэдгээр нь хэрэглэсэн хүчдэлд шугаман бус хариу үйлдэл үзүүлдэг. QAM гэх мэт модуляцийн дэвшилтэт форматууд нь шугаман хариу үйлдэл болон цэвэр фазын модуляцийг шаарддаг бөгөөд энэ нь цахилгаан оптик эффектийг (Pockels эффект [8]) ашиглахыг онцгойлон хүсдэг.
2. SOH хандлага
Сүүлийн үед цахиур-органик эрлийз (SOH) аргыг санал болгож байна [9-12]. SOH модуляторын жишээг Зураг 1(а)-д үзүүлэв. Энэ нь оптик талбарыг чиглүүлдэг үүрний долгион хөтлүүр ба хоёр цахиур туузаас тогтдог бөгөөд энэ нь оптик долгионы дамжуулагчийг металл электродуудтай цахилгаанаар холбодог. Электродууд нь оптик алдагдлаас зайлсхийхийн тулд оптик модаль талбайн гадна байрладаг [13], Зураг 1(b). Төхөөрөмж нь цахилгаан оптик органик материалаар бүрсэн бөгөөд үүрийг жигд дүүргэдэг. Модуляцийн хүчдэлийг металл цахилгаан долгионы хөтлүүр дамжуулдаг бөгөөд дамжуулагч цахиур туузны ачаар үүрэнд унадаг. Үүний үр дүнд үүссэн цахилгаан орон нь хэт хурдан цахилгаан оптик нөлөөгөөр нүхний хугарлын индексийг өөрчилдөг. Слот нь 100 нм-ийн өргөнтэй тул ихэнх материалын диэлектрик бат бэхийн дарааллаар маш хүчтэй модуляцын талбаруудыг үүсгэхэд хэдхэн вольт хангалттай. Модуляцийн болон оптик талбайн аль аль нь үүрний дотор төвлөрдөг тул бүтэц нь модуляцийн өндөр үр ашигтай байдаг, Зураг 1(b) [14]. Үнэн хэрэгтээ, дэд вольтоор ажилладаг SOH модуляторуудын анхны хэрэгжилт [11] аль хэдийн үзүүлсэн бөгөөд 40 GHz хүртэлх синусоид модуляцийг харуулсан [15,16]. Гэсэн хэдий ч бага хүчдэлийн өндөр хурдны SOH модулятор барихад тулгардаг бэрхшээл нь өндөр дамжуулалттай холбох туузыг бий болгох явдал юм. Эквивалент хэлхээнд үүрийг конденсатор С, дамжуулагч туузыг резистор R, Зураг 1(b)-ээр илэрхийлж болно. Харгалзах RC цагийн тогтмол нь төхөөрөмжийн зурвасын өргөнийг тодорхойлдог [10,14,17,18]. R эсэргүүцлийг багасгахын тулд цахиурын туузыг допинг хийхийг санал болгосон [10,14]. Допинг нь цахиурын туузны дамжуулалтыг ихэсгэдэг (тиймээс оптик алдагдлыг ихэсгэдэг) боловч бохирдлын тархалтаас болж электроны хөдөлгөөн мууддаг тул нэмэлт алдагдлын торгууль төлдөг [10,14,19]. Түүгээр ч зогсохгүй хамгийн сүүлийн үеийн үйлдвэрлэх оролдлогууд нь санамсаргүй бага дамжуулалтыг харуулсан.
Бээжингийн Рофеа Оптоэлектроник ХХК нь Хятадын "Цахиурын хөндий"-Бээжин Жунгуанцүн хотод байрладаг бөгөөд дотоод, гадаадын эрдэм шинжилгээний байгууллага, эрдэм шинжилгээний хүрээлэн, их дээд сургууль, аж ахуйн нэгжийн шинжлэх ухааны судалгааны ажилтнуудад үйлчлэх өндөр технологийн аж ахуйн нэгж юм. Манай компани нь оптоэлектроник бүтээгдэхүүний бие даасан судалгаа, боловсруулалт, дизайн, үйлдвэрлэл, борлуулалтыг голчлон эрхэлдэг бөгөөд шинжлэх ухааны судлаачид, үйлдвэрлэлийн инженерүүдэд шинэлэг шийдэл, мэргэжлийн, хувийн үйлчилгээ үзүүлдэг. Олон жилийн бие даасан инновацийн үр дүнд хотын захиргаа, цэрэг, тээвэр, цахилгаан эрчим хүч, санхүү, боловсрол, анагаах ухаан болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг фотоэлектрик бүтээгдэхүүний баялаг, төгс цувралыг бий болгосон.
Бид тантай хамтран ажиллахыг тэсэн ядан хүлээж байна!
Шуудангийн цаг: 2023 оны 3-р сарын 29-ний хооронд