Linearité avo lentamodulator elektro-optikaary fampiharana foton'ny microwave
Miaraka amin'ny fitomboan'ny filàn'ny rafitra fifandraisana, mba hanatsarana bebe kokoa ny fahombiazan'ny fandefasana famantarana, dia hampifangaro ny fotona sy ny elektrôna ny olona mba hahazoana tombony mifameno, ary dia ho teraka ny fotonika microwave. Ilaina ny modulator electro-optical amin'ny fanovana ny herinaratra ho hazavana.rafitra fotonika microwave, ary ity dingana fototra ity dia mazàna mamaritra ny fahombiazan'ny rafitra iray manontolo. Koa satria ny fiovan'ny famantarana matetika amin'ny onjam-peo ho amin'ny sehatra optika dia dingana famantarana analogika, ary mahazatramodulators elektro-optikaManana tsy linearité anatiny, misy fikorontanan'ny signal lehibe mandritra ny fizotran'ny fiovam-po. Mba hahazoana modulation lineary eo ho eo, ny teboka fiasan'ny modulator dia matetika raikitra amin'ny teboka orthogonal bias, saingy mbola tsy mahafeno ny fepetra takian'ny rohy photon microwave ho an'ny linearité an'ny modulator. Ilaina maika ny modulator electro-optic manana linearité avo lenta.
Ny fanovana ny tondro refractive haingam-pandeha amin'ny akora silikônina dia matetika tratrarina amin'ny alalan'ny fiantraikan'ny dispersion plasma mpitatitra malalaka (FCD). Samy tsy lineary ny fiantraikan'ny FCD sy ny fanovana ny PN junction, izay mahatonga ny modulator silikônina ho tsy lineary loatra raha oharina amin'ny modulator lithium niobate. Ny akora lithium niobate dia mampiseho tsara dia tsara.modulation elektro-optikatoetra noho ny fiantraikan'ny Pucker. Mandritra izany fotoana izany, ny akora lithium niobate dia manana tombony amin'ny bandwidth lehibe, toetra modulation tsara, fatiantoka ambany, fampidirana mora ary mifanaraka amin'ny fizotran'ny semiconductor, ny fampiasana lithium niobate sarimihetsika manify mba hanaovana modulator electro-optical avo lenta, raha oharina amin'ny silicon dia saika tsy misy "takelaka fohy", fa koa hahazoana linearity avo lenta. Ny modulator electro-optic lithium niobate sarimihetsika manify (LNOI) amin'ny insulator dia lasa lalana fampandrosoana mampanantena. Miaraka amin'ny fivoaran'ny teknolojia fanomanana akora lithium niobate sarimihetsika manify sy ny teknolojia etching waveguide, ny fahombiazana avo lenta amin'ny fiovam-po sy ny fampidirana ambony kokoa ny modulator electro-optic lithium niobate sarimihetsika manify dia lasa sehatry ny akademia sy indostria iraisam-pirenena.
Toetra mampiavaka ny lithium niobate sarimihetsika manify
Any Etazonia, ny DAP AR planning dia nanao izao fanombanana manaraka izao momba ny fitaovana lithium niobate: raha toa ka nomena anarana avy amin'ny fitaovana silikônina izay nahafahana nanao izany ny foiben'ny revolisiona elektronika, dia azo inoana fa homena anarana avy amin'ny lithium niobate ny toerana nahaterahan'ny revolisiona fotonika. Izany dia satria ny lithium niobate dia mampiditra ny fiantraikany elektro-optika, ny fiantraikany acousto-optika, ny fiantraikany piezoelektrika, ny fiantraikany thermoelektrika ary ny fiantraikany photorefractive ao anaty iray, toy ny fitaovana silikônina eo amin'ny sehatry ny optika.
Raha ny momba ny toetran'ny fifindran'ny optika, ny fitaovana InP no manana ny fatiantoka fifindran'ny on-chip lehibe indrindra noho ny fidiran'ny hazavana ao amin'ny tarika 1550nm ampiasaina matetika. Ny SiO2 sy ny silikônina nitrida no manana ny toetra tsara indrindra amin'ny fifindran'ny hazavana, ary mety hahatratra ny ~ 0.01dB/cm ny fatiantoka; Amin'izao fotoana izao, ny fatiantoka amin'ny waveguide amin'ny waveguide lithium niobate manify dia mety hahatratra ny 0.03dB/cm, ary ny fatiantoka amin'ny waveguide lithium niobate manify dia mety hihena bebe kokoa miaraka amin'ny fanatsarana mitohy ny teknolojia amin'ny ho avy. Noho izany, ny fitaovana lithium niobate manify dia hampiseho fahombiazana tsara ho an'ny rafitra hazavana passive toy ny lalan'ny photosynthesis, shunt ary microring.
Raha ny momba ny famokarana hazavana, ny InP ihany no afaka mamoaka hazavana mivantana; Noho izany, ho an'ny fampiharana ny photons microwave, ilaina ny mampiditra ny loharanon-jiro mifototra amin'ny InP amin'ny puce photonic integrated mifototra amin'ny LNOI amin'ny alàlan'ny backloading welding na ny epitaxial growth. Raha ny momba ny modulation hazavana, dia efa nohamafisina etsy ambony fa ny fitaovana lithium niobate sarimihetsika manify dia mora kokoa ny mahazo bandwidth modulation lehibe kokoa, voltase antsasaky ny onja ambany kokoa ary fatiantoka fandefasana ambany kokoa noho ny InP sy Si. Ankoatra izany, ny linearity avo lenta amin'ny modulation electro-optical amin'ny fitaovana lithium niobate sarimihetsika manify dia tena ilaina amin'ny fampiharana photon microwave rehetra.
Raha ny resaka "optical routing", ny fiasan'ny "electro-optical" haingam-pandeha amin'ny "thin film lithium niobate" dia mahatonga ny "optical switch" miorina amin'ny LNOI ho afaka "optical routing" haingam-pandeha, ary ambany dia ambany ihany koa ny fanjifana herinaratra amin'izany "high-speed switching" izany. Ho an'ny fampiharana mahazatra ny teknolojia "microwave photon" mitambatra, ny "beamforming chip" fehezin'ny optika dia manana ny fahafahana "high-speed switching" mba hanomezana fahafaham-po ny filàn'ny "beam scanning" haingana, ary ny toetran'ny fanjifana herinaratra ambany dia mifanaraka tsara amin'ny fepetra henjana amin'ny rafitra "phased array" lehibe. Na dia afaka manatanteraka "optical path switching" haingam-pandeha aza ny "optical switch" miorina amin'ny InP, dia hampiditra tabataba be izy io, indrindra rehefa atambatra ny "optical switch" marobe, dia hiharatsy be ny "coefficient de tabataba. Ny fitaovana "silicone", SiO2 ary silicon nitride" dia afaka manova lalana optika amin'ny alàlan'ny "thermo-optical effect" na ny "carrier dispersion effect", izay manana ny lesoka amin'ny fanjifana herinaratra be sy ny hafainganam-pandeha miadana. Rehefa lehibe ny haben'ny "phased array", dia tsy afaka mahafeno ny fepetra takian'ny fanjifana herinaratra izy io.
Raha ny momba ny fanamafisana optika, nyfanamafisam-peo optika semiconductor (SOA) mifototra amin'ny InP dia efa matotra ho an'ny fampiasana ara-barotra, saingy manana ny tsy fahampiana amin'ny coefficient tabataba avo lenta sy ny herin'ny famoahana saturation ambany, izay tsy mifanaraka amin'ny fampiharana ny photons microwave. Ny dingana fanamafisana parametrika amin'ny waveguide lithium niobate sarimihetsika manify mifototra amin'ny fampandehanana sy ny inversion tsy tapaka dia afaka mahatratra fanamafisana optika on-chip ambany tabataba sy hery avo lenta, izay afaka mahafeno tsara ny fepetra takian'ny teknolojia photon microwave mitambatra ho an'ny fanamafisana optika on-chip.
Raha ny momba ny fitadiavana hazavana, ny lithium niobate sarimihetsika manify dia manana toetra tsara amin'ny fifindran'ny hazavana amin'ny tarika 1550 nm. Tsy azo tanterahina ny asan'ny fiovam-po photoelectric, noho izany, ho an'ny fampiharana photon microwave, mba hamenoana ny filàn'ny fiovam-po photoelectric amin'ny puce. Mila ampidirina amin'ny puce photonic integrated mifototra amin'ny LNOI amin'ny alàlan'ny backloading welding na epitaxial growth ny singa fitadiavana InGaAs na Ge-Si. Raha ny momba ny fampifandraisana amin'ny fibre optika, satria ny fibre optika mihitsy dia fitaovana SiO2, ny sehatry ny mode an'ny waveguide SiO2 no manana ny ambaratonga ambony indrindra amin'ny sehatry ny mode an'ny fibre optika, ary ny fampifandraisana no mety indrindra. Ny savaivon'ny sehatry ny mode an'ny waveguide voafetra mafy amin'ny lithium niobate sarimihetsika manify dia eo amin'ny 1μm eo ho eo, izay tena hafa noho ny sehatry ny mode an'ny fibre optika, noho izany dia tsy maintsy atao ny fanovana ny teboka mode mety mba hifanaraka amin'ny sehatry ny mode an'ny fibre optika.
Raha ny resaka fampidirana, ny fahafahan'ny akora samihafa miditra amin'ny alalan'ny fitaovana samihafa miditra dia miankina betsaka amin'ny radius fiondrika amin'ny waveguide (izay misy fiantraikany amin'ny famerana ny sehatry ny waveguide). Ny waveguide voafetra mafy dia mamela ny radius fiondrika kely kokoa, izay manampy kokoa amin'ny fanatanterahana ny fampidirana avo lenta. Noho izany, ny waveguide lithium niobate manify dia manana ny fahafahana hahatratra fampidirana avo lenta. Noho izany, ny fisehoan'ny lithium niobate manify dia ahafahan'ny akora lithium niobate mitana ny anjara asan'ny "silikôna" optika. Ho an'ny fampiharana ny photons microwave, ny tombony azo avy amin'ny lithium niobate manify dia miharihary kokoa.
Fotoana fandefasana: 23 Aprily 2024