Linearity kiʻekiʻeelectro-optic modulatora me ka hoʻohana photon microwave
Me ka hoʻonui ʻana i nā koi o nā ʻōnaehana kamaʻilio, i mea e hoʻomaikaʻi hou ai i ka hoʻouna ʻana i nā hōʻailona, e hoʻohui nā kānaka i nā kiʻi kiʻi a me nā electrons e hoʻokō i nā pono hoʻohui, a e hānau ʻia nā photonics microwave.Pono ka modulator electro-optical no ka hoʻololi ʻana i ka uila i ka mālamalamaʻōnaehana photonic microwave, a ʻo kēia ʻanuʻu koʻikoʻi e hoʻoholo maʻamau i ka hana o ka ʻōnaehana holoʻokoʻa.No ka mea, ʻo ka hoʻololi ʻana o ka hōʻailona lekiō i ka domain optical kahi kaʻina hana hōʻailona analog, a maʻamauelectro-optical modulatorsloaʻa i ka nonlinearity inherent, aia ka distortion hōʻailona koʻikoʻi i ke kaʻina hoʻololi.No ka hoʻokō ʻana i ka modulation linear kokoke, ua hoʻopaʻa mau ʻia ka wahi hana o ka modulator ma ke kihi orthogonal bias, akā ʻaʻole hiki ke hoʻokō i nā koi o ka loulou photon microwave no ka linearity o ka modulator.Pono koke nā modulators electro-optic me ka linearity kiʻekiʻe.
Loaʻa pinepine ʻia ka hoʻololi ʻana o nā mea silika kiʻekiʻe e ka hopena free carrier plasma dispersion (FCD).ʻO ka hopena FCD a me ka PN junction modulation he nonlinear, ka mea e hoʻemi ai i ka modulator silicon ma mua o ka modulator lithium niobate.Hōʻike maikaʻi nā mea lithium niobateelectro-optical modulationnā waiwai ma muli o kā lākou hopena Pucker.I ka manawa like, loaʻa i nā mea lithium niobate nā pono o ka bandwidth nui, nā hiʻohiʻona modulation maikaʻi, haʻahaʻa haʻahaʻa, hoʻohui maʻalahi a me ka hoʻohālikelike ʻana me ke kaʻina semiconductor, ka hoʻohana ʻana i ka lithium kiʻi ʻoniʻoni ʻoniʻoni e hana i ka modulator electro-optical kiʻekiʻe, i hoʻohālikelike ʻia me ka silicon. aneane ʻaʻohe "pā pōkole", akā e hoʻokō i ka linearity kiʻekiʻe.ʻO ke kiʻi ʻoniʻoni ʻoniʻoni lithium niobate (LNOI) electro-optic modulator ma ka insulator ua lilo i alakaʻi hoʻomohala hoʻohiki.Me ka hoʻomohala ʻana i ka ʻenehana hoʻomākaukau ʻenehana lithium niobate kiʻi ʻoniʻoni a me ka ʻenehana etching waveguide, ʻo ka hoʻololi kiʻekiʻe o ka hoʻololi ʻana a me ka hoʻohui kiʻekiʻe o ke kiʻi ʻoniʻoni lithium niobate electro-optic modulator ua lilo i kahua o ka honua aʻo a me ka ʻoihana.
Nā hiʻohiʻona o ka lithium niobate kiʻi lahilahi
Ma ʻAmelika Hui Pū ʻIa, ua hana ka hoʻolālā DAP AR i kēia loiloi o nā mea lithium niobate: inā ua kapa ʻia ke kikowaena o ka hoʻololi uila ma muli o ka mea silicon e hiki ai, a laila e kapa ʻia ka wahi hānau o ka photonics revolution ma hope o ka lithium niobate. .ʻO kēia ke kumu no ka hoʻohui ʻana o ka lithium niobate i ka hopena electro-optical, ka hopena acousto-optical, ka hopena piezoelectric, ka hopena thermoelectric a me ka hopena photorefractive i hoʻokahi, e like me nā mea silika ma ke kahua o ka optics.
Ma ke ʻano o nā hiʻohiʻona o ka hoʻouna ʻana, ʻo ka mea InP ka nui o ka nalowale o ka lawe ʻana ma luna o ka chip ma muli o ka lawe ʻana o ka mālamalama i ka band 1550nm maʻamau.Loaʻa i ka SiO2 a me ka silicon nitride nā hiʻohiʻona hoʻouna maikaʻi loa, a hiki i ka nalowale ke hiki i ke kiʻekiʻe o ~ 0.01dB/cm;I kēia manawa, hiki i ka nalowale o ka hawewe uila lithium niobate kiʻekiʻe kiʻekiʻe ke piʻi i ke kiʻekiʻe o 0.03dB / cm, a ʻo ka nalowale o ka hawewe hawewe lithium niobate kiʻiʻoniʻoni ʻoi aku ka hiki ke hoʻemi hou ʻia me ka hoʻomaikaʻi mau ʻana o ka pae ʻenehana i ka pae. e hiki mai ana.No laila, e hōʻike ka mea ʻoniʻoni ʻoniʻoni lithium niobate i ka hana maikaʻi no nā hale kukui passive e like me ke ala photosynthetic, shunt a me microring.
Ma keʻano o ka hanaʻana o ka māmā,ʻo InP wale nō ka mea hiki ke hoʻokuʻu pololei i ka mālamalama;No laila, no ka hoʻohana ʻana i nā kiʻi microwave, pono ia e hoʻokomo i ke kumu kukui InP ma luna o ka LNOI ma muli o ka puʻupuʻu photonic i hoʻohui ʻia ma ke ala o ka backloading welding a epitaxial ulu.Ma ke ʻano o ka modulation māmā, ua hoʻokūpaʻa ʻia ma luna o ka mea ʻoi aku ka maʻalahi o ke kiʻi ʻoniʻoni lithium niobate e hoʻokō i ka bandwidth modulation nui, haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa ma mua o InP a me Si.Eia kekahi, ʻo ka linearity kiʻekiʻe o ka modulation electro-optical o nā mea lithium niobate kiʻi ʻoniʻoni ʻoniʻoni he mea nui ia no nā noi photon microwave āpau.
Ma ke ano o ka optical routing, ke kiʻekiʻe māmā electro-optical pane o thin film lithium niobate mea hana i ka LNOI hoʻokumu optical kuapo hiki ke kiʻekiʻe-wikiwiki routing hoololi, a me ka mana hoʻohana o ia kiʻekiʻe-wikiwiki hoololi no hoi haʻahaʻa loa.No ka hoʻohana maʻamau o ka ʻenehana photon microwave i hoʻohui ʻia, hiki i ka puʻupuʻu beamforming i hoʻopaʻa ʻia i ka hiki ke hoʻololi i ka wikiwiki kiʻekiʻe e hoʻokō i nā pono o ka nānā ʻana i ka beam wikiwiki, a ua kūpono nā ʻano o ka hoʻohana ʻana i ka mana ultra-low i nā koi koʻikoʻi o ka nui. -pūnaewele hoʻonohonoho pae ʻana.ʻOiai hiki ke hoʻomaopopo i ka hoʻololi ʻana i ke ala optical kiʻekiʻe i ka InP, e hoʻolauna ia i ka walaʻau nui, ʻoi aku ka nui o ka wā e hoʻoneʻe ʻia ai ka multilevel optical switch, e hōʻemi nui ʻia ka coefficient walaʻau.Hiki ke hoʻololi wale i nā ala optical ma o ka hopena thermo-optical a i ʻole ka hopena dispersion carrier, nona nā hemahema o ka hoʻohana mana kiʻekiʻe a me ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana.Ke nui ka nui o ka laha o ka array phased, ʻaʻole hiki ke hoʻokō i nā koi o ka hoʻohana mana.
Ma ke ano o ka optical amplification, kasemiconductor optical amplifier (SOA) e pili ana i ka InP ua oʻo no ka hoʻohana ʻana i ka ʻoihana, akā loaʻa iā ia nā hemahema o ka coefficient leo kiʻekiʻe a me ka mana puka saturation haʻahaʻa, ʻaʻole kūpono i ka hoʻohana ʻana i nā photons microwave.ʻO ke kaʻina hana hoʻonui parametric o ke kiʻi ʻoniʻoni ʻoniʻoni lithium niobate waveguide e pili ana i ka hoʻoulu ʻana i ka manawa a me ka hoʻohuli ʻana hiki ke hoʻokō i ka leo haʻahaʻa a me ka mana kiʻekiʻe ma-chip optical amplification, hiki ke hoʻokō pono i nā koi o ka ʻenehana photon microwave i hoʻohui ʻia no ka hoʻonui optical optical amplification.
Ma ke ʻano o ka ʻike māmā, ʻo ka lithium niobate kiʻi ʻoniʻoni ʻoniʻoni he mau hiʻohiʻona hoʻouna maikaʻi e hoʻomālamalama i ka band 1550 nm.ʻAʻole hiki ke hoʻokō ʻia ka hana o ka hoʻololi photoelectric, no laila no nā noi photon microwave, i mea e hoʻokō ai i nā pono o ka hoʻololi photoelectric ma ka chip.Pono e hoʻokomo ʻia nā ʻāpana ʻike InGaAs a i ʻole Ge-Si ma luna o LNOI i hoʻokumu ʻia i nā ʻāpana photonic i hoʻohui ʻia ma o ka hoʻihoʻi ʻana i ka welding a i ʻole ka ulu epitaxial.Ma ke ʻano o ka hoʻopili ʻana me ka fiber optical, no ka mea ʻo ka fiber optical ponoʻī ʻo SiO2 material, ʻo ke kahua mode o SiO2 waveguide ka kiʻekiʻe kiʻekiʻe kiʻekiʻe me ke ʻano o ke ʻano o ka fiber optical, a ʻo ka hui ʻana ka mea maʻalahi.ʻO ke anawaena kahua o ke alakaʻi nalu i kaupalena ʻia o ka lithium niobate kiʻi ʻoniʻoni ma kahi o 1μm, he ʻokoʻa loa ia mai ke ʻano o ke ʻano o ka fiber optical, no laila pono e hoʻokō ʻia ka hoʻololi ʻana o ke ʻano kūpono e kūlike i ke ʻano o ke ʻano o ka fiber optical.
Ma ke ʻano o ka hoʻohui ʻana, inā paha i loaʻa i nā mea like ʻole ke kiʻekiʻe o ka hoʻohui ʻana e hilinaʻi nui ʻia i ka radius kulou o ke alakaʻi nalu (i hoʻopili ʻia e ka palena o ke kahua modeguide mode).ʻO ke alakaʻi nalu i kaupalena ʻia e ʻae i kahi radius piko liʻiliʻi, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻokō ʻana i ka hoʻohui kiʻekiʻe.No laila, hiki i nā alakaʻi nalu lithium niobate kiʻiʻoniʻoni ke hiki ke hoʻokō i ka hoʻohui kiʻekiʻe.No laila, ʻo ke ʻano o ke kiʻi ʻoniʻoni ʻoniʻoni lithium niobate e hiki ai i nā mea lithium niobate ke pāʻani maoli i ke ʻano o ka "silicon" optical.No ka hoʻohana ʻana i nā kiʻi microwave, ʻoi aku ka maopopo o nā pono o ka lithium niobate kiʻi ʻoniʻoni.
Ka manawa hoʻouna: Apr-23-2024