Оптик модуляторын хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг бол түүний модуляцийн хурд буюу зурвасын өргөн бөгөөд энэ нь одоо байгаа электроникийнхоос дор хаяж хурдан байх ёстой. 100 GHz-ээс дээш дамжин өнгөрөх давтамжтай транзисторыг 90 нм цахиурын технологид аль хэдийн харуулсан бөгөөд хамгийн бага шинж чанарын хэмжээ багасах тусам хурд нь цаашид нэмэгдэх болно [1]. Гэсэн хэдий ч өнөөгийн цахиур дээр суурилсан модуляторуудын зурвасын өргөн хязгаарлагдмал байдаг. Цахиур нь төв-тэгш хэмтэй талст бүтэцтэй тул χ(2)-шугаман бус шинж чанартай байдаггүй. Хүчдэлтэй цахиурыг ашиглах нь сонирхолтой үр дүнд хүргэсэн [2] боловч шугаман бус байдал нь практик төхөөрөмжүүдийг ашиглах боломжийг хараахан олгохгүй байна. Тиймээс хамгийн сүүлийн үеийн цахиурын фотоник модуляторууд нь pn эсвэл зүү уулзварт чөлөөт тээвэрлэгчийн тархалтыг ашигладаг хэвээр байна [3-5]. Урагш чиглэсэн уулзварууд нь VπL = 0.36 V mm хүртэл хүчдэлийн уртын бүтээгдэхүүнийг харуулдаг болохыг харуулсан боловч модуляцийн хурд нь цөөнх тээвэрлэгчдийн динамикаар хязгаарлагддаг. Гэсэн хэдий ч цахилгаан дохиог урьдчилан онцолсон тусламжтайгаар 10 Гбит/с өгөгдлийн хурдыг бий болгосон [4]. Үүний оронд урвуу чиглэлтэй уулзваруудыг ашиглан зурвасын өргөнийг ойролцоогоор 30 ГГц хүртэл нэмэгдүүлсэн [5,6] боловч хүчдэлийн уртын үржвэр нь VπL = 40 В мм хүртэл өссөн. Харамсалтай нь ийм плазмын эффектийн фазын модуляторууд нь хүсээгүй эрчимжлийн модуляцийг үүсгэдэг [7] бөгөөд тэдгээр нь хэрэглэсэн хүчдэлд шугаман бус хариу үйлдэл үзүүлдэг. Гэсэн хэдий ч QAM гэх мэт дэвшилтэт модуляцийн форматууд нь шугаман хариу үйлдэл болон цэвэр фазын модуляцийг шаарддаг бөгөөд энэ нь электро-оптик эффектийг (Покелсийн эффект [8]) ашиглахыг онцгойлон хүсэмжит болгодог.
2. SOH арга
Саяхан цахиур-органик эрлийз (SOH) аргыг санал болгосон [9–12]. SOH модуляторын жишээг Зураг 1(a)-д үзүүлэв. Энэ нь оптик талбарыг чиглүүлдэг үүрний долгион хөтлөгч болон оптик долгион хөтлөгчийг металл электродуудтай цахилгаанаар холбодог хоёр цахиурын туузаас бүрдэнэ. Оптик алдагдлаас зайлсхийхийн тулд электродуудыг оптик модаль талбарын гадна байрлуулсан [13], Зураг 1(b). Төхөөрөмжийг үүрийг жигд дүүргэдэг электро-оптик органик материалаар бүрсэн. Модуляцийн хүчдэлийг металл цахилгаан долгион хөтлөгч зөөж, дамжуулагч цахиурын туузны ачаар үүрээр дамжин унана. Үүний үр дүнд үүссэн цахилгаан орон нь хэт хурдан электро-оптик нөлөөгөөр үүр дэх хугарлын индексийг өөрчилдөг. Нүх нь 100 нм-ийн өргөнтэй тул цөөн хэдэн вольт нь ихэнх материалын диэлектрик бат бэхийн хэмжээний дарааллаар маш хүчтэй модуляцийн талбар үүсгэхэд хангалттай. Модуляцийн болон оптик талбарууд хоёулаа үүрний дотор төвлөрдөг тул бүтэц нь өндөр модуляцийн үр ашигтай байдаг (Зураг 1(b) [14]. Үнэндээ, дэд вольтын ажиллагаатай SOH модуляторын анхны хэрэгжилтийг [11] аль хэдийн харуулсан бөгөөд 40 GHz хүртэлх синусоид модуляцийг харуулсан [15,16]. Гэсэн хэдий ч бага хүчдэлийн өндөр хурдтай SOH модуляторыг бүтээхэд тулгардаг бэрхшээл бол өндөр дамжуулагч холболтын тууз үүсгэх явдал юм. Эквивалент хэлхээнд үүрийг конденсатор C-ээр, дамжуулагч туузыг резистор R-ээр дүрсэлж болно, Зураг 1(b). Харгалзах RC хугацааны тогтмол нь төхөөрөмжийн зурвасын өргөнийг тодорхойлдог [10,14,17,18]. Эсэргүүцэл R-ийг бууруулахын тулд цахиурын туузыг допинг хийхийг санал болгосон [10,14]. Допинг нь цахиурын туузны дамжуулах чадварыг нэмэгдүүлдэг (улмаар оптик алдагдлыг нэмэгдүүлдэг) боловч электроны хөдөлгөөн нь хольцын тархалтаас болж буурдаг тул нэмэлт алдагдлын торгууль төлдөг [10,14,19]. Түүнээс гадна, хамгийн сүүлийн үеийн үйлдвэрлэлийн оролдлогууд нь гэнэтийн бага дамжуулалттай болохыг харуулсан.
Хятадын "Цахиур хөндий" - Бээжингийн Жунгуаньцунь хотод байрладаг Бээжин Рофеа Оптоэлектроник ХХК нь дотоод, гадаадын судалгааны байгууллага, судалгааны хүрээлэн, их дээд сургууль, аж ахуйн нэгжийн шинжлэх ухааны судалгааны ажилтнуудад үйлчлэх зорилготой өндөр технологийн аж ахуйн нэгж юм. Манай компани нь голчлон оптоэлектроник бүтээгдэхүүний бие даасан судалгаа, хөгжүүлэлт, зураг төсөл, үйлдвэрлэл, борлуулалтын чиглэлээр үйл ажиллагаа явуулдаг бөгөөд шинжлэх ухааны судлаачид болон үйлдвэрлэлийн инженерүүдэд зориулсан шинэлэг шийдэл, мэргэжлийн, хувь хүнд тохирсон үйлчилгээ үзүүлдэг. Олон жилийн бие даасан инновацийн дараа энэ нь хотын захиргаа, цэрэг, тээвэр, цахилгаан эрчим хүч, санхүү, боловсрол, анагаах ухаан болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг баялаг, төгс цуврал фотоэлектроник бүтээгдэхүүнийг бий болгосон.
Бид тантай хамтран ажиллахыг тэсэн ядан хүлээж байна!
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 3-р сарын 29