Pêşgotinek li ser Pêkhate û PerformansaModulatorê Elektro Optîk a Lîtyûm Nîobata Fîlma Tenik
An modulatorê elektro-optîkli ser bingeha avahiyên cûda, dirêjahiya pêl û platformên lîtyûm nîobata fîlma zirav, û berawirdkirinek performansa berfireh a celebên cûda yênModulatorên EOM, û her weha analîzek li ser lêkolîn û sepandinaModulatorên lîtyûm nîobata fîlma ziravdi warên din de.
1. Modulatora lîtyûm nîobata fîlma zirav a kavîtiya ne-rezonansê
Ev cureyê modulator li ser bandora elektro-optîkî ya hêja ya krîstala lîtyûm nîobatê hatiye avakirin û amûrek sereke ye ji bo bidestxistina danûstendina optîkî ya bilez û dûr û dirêj. Sê avahiyên sereke hene:
1.1 Modulatorê MZI ya elektroda pêla rêwîtî: Ev sêwirana herî tîpîk e. Koma lêkolînê ya Lonč ar li Zanîngeha Harvardê di sala 2018an de cara yekem guhertoyek performansa bilind bi dest xist, digel pêşkeftinên paşê di nav de barkirina kapasîteyî ya li ser bingeha substratên kuartzê (bandfirehiya bilind lê ne lihevhatî bi silîkon-esasî) û lihevhatî ya li ser bingeha silîkon-esasî li ser bingeha valakirina substratê, bi destxistina bandfirehiya bilind (>67 GHz) û veguhestina sînyala bilez (wek 112 Gbit/s PAM4).
1.2 Modulatorê MZI yê qatkirî: Ji bo kurtkirina mezinahiya cîhazê û adaptekirina modulên kompakt ên wekî QSFP-DD, dermankirina polarîzasyonê, rêberên pêlên xaçkirî an elektrodên mîkroavakirinê yên berevajîkirî têne bikar anîn da ku dirêjahiya cîhazê nîvî bikin û bandfirehiya 60 GHz bi dest bixin.
1.3 Modulatora Ortogonal a Hevgirtî (IQ) ya Polarîzasyona Tekane/Dualî: Formata modûlasyona rêza bilind bikar tîne da ku rêjeya veguhestinê zêde bike. Koma lêkolînê ya Cai li Zanîngeha Sun Yat sen di sala 2020-an de yekem modulatora IQ ya polarîzasyona tekane ya li ser çîpê bi dest xist. Modulatora IQ ya polarîzasyona dualî ya ku di pêşerojê de hatî pêşve xistin performansek çêtir heye, û guhertoya li ser bingeha substrata quartz rekorek rêjeya veguhestina dirêjahiya pêlê ya yekane ya 1.96 Tbit/s danî.
2. Modulatorê lîtyûm nîobata fîlma zirav a cureya valahîya rezonansê
Ji bo bidestxistina modulatorên bandwidthê yên pir piçûk û mezin, gelek avahiyên valahiyên rezonansê hene:
2.1 Modulatora krîstala fotonîk (PC) û mîkro halqeyî: Koma lêkolînê ya Lin li Zanîngeha Rochester yekem modulatora krîstala fotonîk a performansa bilind pêşxistiye. Wekî din, modulatorên mîkro halqeyî yên li ser bingeha entegrasyona heterojen û entegrasyona homojen a silicon lithium niobate jî hatine pêşniyar kirin, ku firehiya frekansê ya çend GHz bi dest dixin.
2.2 Modulatorê kavîla rezonansê ya grating Bragg: di nav de kavîla Fabry Perot (FP), grating Bragg a rêbera pêlan (WBG), û modulatorê ronahiya hêdî (SL). Ev avahî ji bo hevsengkirina mezinahî, toleransên pêvajoyê, û performansê hatine sêwirandin, mînakî, modulatorê kavîla rezonansê ya 2 × 2 FP bandfirehiyek pir mezin bi dest dixe ku ji 110 GHz derbas dibe. Modulatorê ronahiya hêdî ya li ser bingeha grating Bragg a girêdayî rêza bandfirehiya xebatê fireh dike.
3. Modulatorê lîtyûm nîobata fîlma zirav a heterojen a entegre
Sê rêbazên sereke yên entegrasyonê hene da ku lihevhatina teknolojiya CMOS li ser platformên bingeha silîkonê bi performansa modulasyonê ya hêja ya lîtyûm nîobatê re bikin yek:
3.1 Entegrasyona heterojen a celebê girêdanê: Bi girêdana rasterast bi benzosîklobûten (BCB) an dîoksîda silîkonê, nîobata lîtyûmê ya fîlma zirav veguhezîne platformek silîkon an nîtrîda silîkonê, û entegrasyona stabîl a asta waferê û germahiya bilind bi dest dixe. Modulator bandfirehiya bilind (>70 GHz, heta ji 110 GHz derbastir) û kapasîteya veguhestina sînyala bilez nîşan dide.
3.2 Entegrasyona nehomojen a materyalê rêberê pêlê yê danînê: danîna silîkon an nîtrîda silîkonê li ser nîyobata lîtyûmê ya fîlma zirav wekî rêberê pêlê yê barkirinê modûlasyonek elektro-optîkî ya bi bandor jî pêk tîne.
3.3Entegrasyona heterojen a çapkirina mîkroveguhestinê (μ TP): Ev teknolojiyek e ku tê çaverêkirin ku ji bo hilberîna di asta mezin de were bikar anîn, ku cîhazên fonksiyonel ên pêş-çêkirî bi rêya alavên rastbûna bilind vediguhezîne çîpên hedef, û ji pêvajoya piştî tevlihev dûr dikeve. Ew bi serkeftî li ser platformên nîtrîda silîkonê û yên li ser bingeha silîkonê hatiye sepandin, û firehiya frekansê ya deh GHz bi dest xistiye.
Bi kurtasî, ev gotar bi awayekî sîstematîk nexşerêya teknolojîk a modulatorên elektro-optîk ên li ser platformên lîtyûm nîobata fîlma tenik hatine çêkirin, ji şopandina avahiyên kavîl ên ne-rezonans ên performansa bilind û bandfirehiya mezin bigire heya lêkolîna avahiyên kavîl ên rezonans ên mînîaturîzekirî, û entegrekirina bi platformên fotonîk ên gihîştî yên li ser bingeha silîkonê nîşan dide. Ew potansiyela mezin û pêşkeftina domdar a modulatorên lîtyûm nîobata fîlma tenik di şikandina tengasiya performansê ya modulatorên kevneşopî û bidestxistina danûstendina optîkî ya bilez de nîşan dide.
Dema şandinê: 31ê Adarê-2026