Photonic integrated circuit (PIC) rafitra fitaovana

Photonic integrated circuit (PIC) rafitra fitaovana

Silicon photonics dia fitsipi-pifehezana izay mampiasa rafitra planar mifototra amin'ny fitaovana silisiôma mba hitarihana hazavana mba hahatratrarana asa isan-karazany. Mifantoka eto amin'ny fampiharana ny fotonika silisiôma izahay amin'ny famoronana mpandefa sy mpandray ho an'ny fifandraisana fibre optique. Satria mitombo ny filàna fampitaovana bebe kokoa amin'ny bandwidth nomena, ny dian-tongotra iray, ary ny fiakaran'ny vidiny iray, ny fotonika silisiôma dia lasa ara-toekarena kokoa. Ho an'ny ampahany optika,teknolojia fampidirana fotonikaTsy maintsy ampiasaina, ary ny ankamaroan'ny transceiver mirindra amin'izao fotoana izao dia aorina amin'ny alàlan'ny LiNbO3/planar light-wave circuit (PLC) modulators sy InP/PLC receivers.

Sary 1: Mampiseho rafitra ara-materialy photonic integrated circuit (PIC).

Ny sary 1 dia mampiseho ny rafitra fitaovana PIC malaza indrindra. Avy ankavia miankavanana dia PIC silika mifototra amin'ny silisiôma (fantatra amin'ny anarana hoe PLC), PIC insulator mifototra amin'ny silisiôma (fotonika silisiônika), lithium niobate (LiNbO3), ary PIC vondrona III-V, toy ny InP sy GaAs. Ity lahatsoratra ity dia mifantoka amin'ny fotonika mifototra amin'ny silisiôma. Insilisiôna fotonika, ny famantarana mazava dia mandeha amin'ny silisiôma indrindra, izay manana elanelana ankolaka 1,12 volt elektronika (miaraka amin'ny halavan'ny onjam-peo 1,1 microns). Ny silikônina dia ambolena amin'ny endriky ny kristaly madio ao anaty lafaoro ary avy eo notapatapahina ho ovy, izay amin'izao fotoana izao dia 300 mm ny savaivony. Ny velaran'ny wafer dia oxidized mba hamorona sosona silica. Ny iray amin'ireo wafer dia baomba amin'ny atoma hidrôzenina amin'ny halalin'ny sasany. Afangaro ao anaty vacuum ny wafer roa avy eo ary mifamatotra ny sosona oxide. Ny fivoriambe dia tapaka manaraka ny tsipika implantation ion hydrogen. Ny sosona silisiôma eo amin'ny triatra dia voaporitra avy eo, ary amin'ny farany dia mamela sosona manify misy kristaly Si eo an-tampon'ilay saron-tava silisiôma tsy misy dikany eo ambonin'ilay sosona silika. Miforona avy amin'io sosona kristaly manify io ny Waveguides. Raha ireo wafers insulator (SOI) miorina amin'ny silisiôma ireo dia mahatonga ny onjam-pandrefesana fotonika silisiôma ambany fatiantoka, dia matetika izy ireo no ampiasaina amin'ny faritra CMOS ambany hery noho ny fihenan'ny leakage ambany omeny.

Misy endrika maro azo atao amin'ny onjam-peo optika mifototra amin'ny silisiôma, araka ny aseho amin'ny sary 2. Izy ireo dia avy amin'ny onjam-pandrefesana silica microscale germanium-doped ka hatramin'ny nanoscale Silicon Wire waveguides. Amin'ny fampifangaroana germanium dia azo ataophotodetectorsary ny fandraisana elektrikamodulators, ary mety ho fanamafisam-peo optika mihitsy aza. Amin'ny doping silicone, anOptical modulatorazo atao. Ny ambany avy any ankavia miankavanana dia: Waveguide tariby silisiôma, Waveguide silisiôma nitride, Waveguide oxynitride silisiôma, Waveguide gorodona silisiôma matevina, Waveguide silisiôma nitride manify ary waveguide silisiôma doped. Eo an-tampony, avy any ankavia miankavanana, dia misy modulator depletion, photodetector germanium ary germanium.amplifiers optika.

Figure 2: Fizarana cross-section amin'ny andian-tsarimihetsika optique optique mifototra amin'ny silisiôma, mampiseho ny fahaverezan'ny fampielezam-peo mahazatra sy ny indices refractive.