Linearity maualugafa'aogaina eletise eletisema fa'aoga poton microwave
Faʻatasi ai ma le faʻateleina o manaʻoga o faiga faʻafesoʻotaʻi, ina ia faʻaleleia atili le faʻaogaina o faailoilo, o le a faʻapipiʻi e tagata photons ma electrons e ausia ai mea lelei faʻapitoa, ma o le a fananau mai photonics microwave.O le electro-optical modulator e manaʻomia mo le liua o le eletise i le malamalama i totonufaiga fa'akomepiuta potoniki, ma o lenei laasaga autu e masani lava ona fuafua le faatinoga o le faiga atoa.Talu ai ona o le liua o le leitio faʻailoga i le opitika o se faʻasologa faʻailoga analog, ma masanifa'aogaina eletise eletisee iai le le fa'aogaina, o lo'o i ai se fa'alavelave fa'ailoga matuia i le fa'agasologa o le liua.Ina ia ausia le faʻaogaina o le faʻaogaina o le laina, o le faʻaogaina o le modulator e masani lava ona faʻamautu i le pito faʻaituau, ae e le mafai lava ona ausia manaʻoga o le microwave photon soʻotaga mo le laina o le modulator.E mana'omia fa'anatinati mea fa'apipi'i eletise fa'atasi ma le laina maualuga.
O le fa'aogaina o fa'ailoga fa'asolosolo maualuga o mea e masani ona maua e ala i le fa'asalalauina o le plasma free carrier (FCD).O le a'afiaga o le FCD ma le PN junction modulation e leai se laina, lea e fa'aitiitia ai le laina o le fa'aogaina o le silicon nai lo le lithium niobate modulator.Lithium niobate mea e faʻaalia leleifa'aogaina eletise-opticmeatotino ona o latou aafiaga Pucker.I le taimi lava e tasi, o mea lithium niobate o loʻo i ai le lelei o le bandwidth tele, uiga faʻaleleia lelei, maualalo le gau, faigofie tuʻufaʻatasia ma le fesoʻotaʻiga ma le semiconductor process, le faʻaogaina o le ata manifinifi lithium niobate e faʻaogaina ai le eletise eletise-optical modulator, faʻatusatusa i le silikoni. toetoe lava leai se "puupuu ipu", ae ia ausia foi le laina maualuga.O ata manifinifi lithium niobate (LNOI) electro-optic modulator i luga o le insulator ua avea ma se itu tau atinae manuia.Faʻatasi ai ma le atinaʻeina o ata manifinifi lithium niobate mea tekonolosi sauniuniga ma le waveguide etching technology, o le maualuga o le liua ma le maualuga o le tuʻufaʻatasia o ata manifinifi lithium niobate electro-optic modulator ua avea ma fanua o aʻoga faavaomalo ma alamanuia.
Uiga o ata manifinifi lithium niobate
I totonu o le Iunaite Setete o le DAP AR fuafuaina ua faia le iloiloga o mea lithium niobate mea: afai o le ogatotonu o le suiga faaeletonika e faaigoa i le mea silicon e mafai ai, o le mea na fanau mai ai le photonics revolution e ono faaigoa i le lithium niobate. .E mafua ona o le lithium niobate o loʻo tuʻufaʻatasia le electro-optical effect, acousto-optical effect, piezoelectric effect, thermoelectric effect ma photorefractive effect i le tasi, e pei lava o mea silicon i le matata o mata.
E tusa ai ma uiga faʻasalalau faʻapitoa, o mea a le InP e sili ona tele le gau o le faʻasalalauga ona o le faʻaaogaina o le malamalama i le 1550nm faʻaoga masani.SiO2 ma silicon nitride o loʻo i ai uiga sili ona lelei faʻasalalauga, ma o le gau e mafai ona oʻo i le maualuga o le ~ 0.01dB / cm;I le taimi nei, o le gau o le taʻavale eletise o le lithium niobate waveguide e mafai ona oʻo atu i le maualuga o le 0.03dB / cm, ma o le leiloa o le faʻafefeteina o le lithium niobate waveguide e mafai ona faʻaititia atili i le faʻaauau pea o le faʻaleleia atili o tekinolosi i le lumanai.O le mea lea, o le ata manifinifi lithium niobate mea o le a faʻaalia ai le lelei o le faʻatinoga mo fausaga malamalama passive e pei o le auala photosynthetic, shunt ma microring.
E tusa ai ma le gaosiga o le malamalama, e naʻo le InP e mafai ona tuʻuina saʻo le malamalama;O le mea lea, mo le faʻaaogaina o photons microwave, e tatau ona faʻafeiloaʻi le puna malamalama faʻavae InP i luga o le LNOI faʻavae photonic tuʻufaʻatasia chip e ala i le backloading uelo poʻo le tuputupu aʻe epitaxial.I tulaga o le faʻaogaina o le malamalama, ua faʻamamafaina i luga atu o mea manifinifi lithium niobate mea e sili atu ona faigofie ona ausia le tele o le bandwidth modulation, lalo ifo o le afa-galu eletise ma lalo ifo o le gau nai lo InP ma Si.E le gata i lea, o le maualuga o le laina eletise o le faʻaogaina o le eletise o mea manifinifi lithium niobate e taua mo faʻaoga uma o le microwave photon.
E tusa ai ma le auala opitika, o le maualuga saoasaoa electro-optical tali o ata manifinifi mea lithium niobate faia le LNOI faavae opitika ki mafaia maualuga-saosaoa routing routing switching, ma le faaaogaina o le mana o ia suiga maualuga-saoasaoa foi matua maualalo.Mo le faʻaaogaina masani o tekonolosi faʻapipiʻi microwave photon, o le puʻupuʻu faʻapipiʻi mataʻutia o loʻo i ai le malosi o le suiga tele-saosaoa e fetaui ma manaʻoga o le suʻeina vave o le laʻau, ma o uiga o le faʻaogaina o le eletise ultra-maualalo e fetaui lelei i manaoga faʻapitoa o le tele. -fuafua fa'asologa fa'asologa faiga.E ui o le InP fa'avae opitika ki e mafai foi ona iloa maualuga-saosaoa auala opitika fesuiai, o le a faʻaalia le pisa tele, aemaise lava pe a faʻasolo le ki opitika multilevel, o le pisa coefficient o le a matua leaga.Silicon, SiO2 ma le silicon nitride mea e mafai ona fesuiaʻi auala faʻapitoa e ala i le thermo-optical effect poʻo le faʻasalalauga faʻasalalau, lea e iai le le lelei o le faʻaaogaina o le eletise maualuga ma le saoasaoa o le suiga.A tele le lapopoa o le fa'asologa fa'asolosolo, e le mafai ona fa'amalieina mana'oga o le fa'aaogaina o le eletise.
I le tulaga o le optical amplification, o lesemiconductor amplifier opitika (SOA) faʻavae i luga o le InP ua matua mo le faʻaaogaina faʻapisinisi, ae o loʻo i ai le le lelei o le maualuga o le pisa ma le maualalo o le malosi o le saturation, lea e le o faʻaogaina i le faʻaogaina o photons microwave.O le faʻagasologa o le faʻalauteleina o parametric o le vaʻavaʻavaʻavaʻavaʻavaʻa ata tifaga lithium niobate e faʻavae i luga o le faʻagaioiina ma le fesuiaʻi taimi e mafai ona maua ai le leo maualalo ma le maualuga o le malosi i luga o le chip chip amplification, lea e mafai ona fetaui lelei ma manaʻoga o le faʻaogaina o le microwave photon technology mo le faʻapipiʻiina o le masini.
E tusa ai ma le suʻesuʻeina o le malamalama, o le ata manifinifi lithium niobate o loʻo i ai uiga lelei faʻasalalau i le moli i le 1550 nm band.O le galuega o le liua photoelectric e le mafai ona iloa, o lea mo microwave photon talosaga, ina ia fetaui ma manaoga o le photoelectric liua i luga o le pu.InGaAs po'o Ge-Si iunite su'esu'e e mana'omia le fa'aofiina i luga ole LNOI fa'avae photonic tu'ufa'atasi meataalo e ala i le backloading uelo po'o le tuputupu a'e epitaxial.E tusa ai ma le faʻafesoʻotaʻi ma le fiber optik, ona o le fiber optical lava ia o le SiO2 material, o le mode field of SiO2 waveguide o loʻo i ai le tikeri maualuga maualuga ma le faʻaogaina o le fiber optical, ma o le soʻotaga e sili ona faigofie.O le ta'amilosaga o le laina fa'atapula'a malosi o le lithium niobate ata manifinifi e tusa ma le 1μm, lea e matua'i ese lava mai le fa'aogaina o le alava mata, o lea e tatau ai ona fa'ataunu'uina le suiga lelei o le va'aiga e fetaui ma le fa'aogaina o le alava mata.
I le tulaga o le tu'ufa'atasiga, pe o mea eseese e maualuga le fa'aogaina e fa'alagolago tele i luga o le laina fa'apipi'i o le ta'iala (a'afia i le tapula'a o le fa'aogaina o le fa'aogaina o le galu).O le ta'iala fa'agata fa'asaina e mafai ai ona la'ititi la'ititi o le fa'apipi'i, lea e sili atu ona fa'amanino i le fa'atinoina o le tu'ufa'atasiga maualuga.O le mea lea, o taʻiala faʻafefete lithium niobate manifinifi e mafai ona ausia le tuʻufaʻatasia maualuga.O le mea lea, o le foliga mai o ata manifinifi lithium niobate e mafai ai e mea lithium niobate ona faia moni le matafaioi o le "silikoni".Mo le faʻaogaina o microwave photons, o le lelei o ata manifinifi lithium niobate e sili atu ona manino.
Taimi meli: Apr-23-2024