Einn mikilvægasti eiginleiki ljósleiðara er mótunarhraði hans eða bandbreidd, sem ætti að vera að minnsta kosti jafn hraður og í tiltækum rafeindabúnaði. Smárar með flutningstíðni vel yfir 100 GHz hafa þegar verið sýndir fram á í 90 nm kísiltækni og hraðinn mun aukast enn frekar eftir því sem lágmarksstærð eiginleika minnkar [1]. Hins vegar er bandbreidd nútíma kísil-byggðra mótara takmörkuð. Kísill hefur ekki χ(2)-ólínuleika vegna miðju-samhverfrar kristallabyggingar sinnar. Notkun álags kísils hefur þegar leitt til áhugaverðra niðurstaðna [2], en ólínuleikarnir leyfa ekki enn hagnýt tæki. Nýjustu ljósleiðara kísil reiða sig því enn á dreifingu frjálsra burðarbylgna í pn- eða pinnatengingum [3–5]. Sýnt hefur verið fram á að framspennt tengi sýna spennu-lengdarafurð allt niður í VπL = 0,36 V mm, en mótunarhraðinn er takmarkaður af gangverki minnihluta burðarbylgna. Samt sem áður hefur verið búið til gagnahraða upp á 10 Gbit/s með hjálp foráherslu á rafmagnsmerkið [4]. Með því að nota öfuga spennutengingar í staðinn hefur bandvíddin verið aukin í um 30 GHz [5,6], en spennulengdarmargfeldið hækkaði í VπL = 40 V mm. Því miður framleiða slíkir plasmaáhrifa fasamótarar einnig óæskilega styrkleikamótun [7] og þeir bregðast ólínulega við spennunni sem beitt er. Ítarlegri mótunarform eins og QAM krefjast hins vegar línulegrar svörunar og hreinnar fasamótunar, sem gerir nýtingu rafsegulfræðilegra áhrifa (Pockels-áhrifa [8]) sérstaklega eftirsóknarverða.
2. SOH-nálgun
Nýlega hefur verið stungið upp á aðferðinni kísill-lífrænum blendingi (SOH) [9–12]. Dæmi um SOH mótara er sýnt á mynd 1(a). Hann samanstendur af raufarbylgjuleiðara sem stýrir ljóssviðinu og tveimur kísilröndum sem tengja ljósbylgjuleiðarann rafmagnað við málmrafskautin. Rafskautin eru staðsett utan ljóssviðsins til að forðast ljóstap [13], mynd 1(b). Tækið er húðað með raf-ljósfræðilegu lífrænu efni sem fyllir raufina jafnt. Mótunarspennan er borin af málmrafbylgjuleiðaranum og lækkar yfir raufina þökk sé leiðandi kísilröndunum. Rafsviðið sem myndast breytir síðan ljósbrotsstuðlinum í raufinni með hraðri raf-ljósfræðilegri áhrifum. Þar sem raufin er um 100 nm breið nægja nokkur volt til að mynda mjög sterk mótunarsvið sem eru á stærðargráðu við rafsvörunarstyrk flestra efna. Uppbyggingin hefur mikla mótunarhagkvæmni þar sem bæði mótunar- og ljóssviðin eru einbeitt inni í raufinni, mynd 1(b) [14]. Reyndar hafa fyrstu útfærslur á SOH-móturum með undirspennuaðgerð [11] þegar verið sýndar fram á, og sinusmótun allt að 40 GHz hefur verið sýnd fram á [15,16]. Hins vegar er áskorunin við að smíða lágspennu- og háhraða SOH-mótara að búa til mjög leiðandi tengirönd. Í jafngildri rás er hægt að tákna raufina með þétti C og leiðandi ræmurnar með viðnámum R, mynd 1(b). Samsvarandi RC tímastuðull ákvarðar bandbreidd tækisins [10,14,17,18]. Til að minnka viðnámið R hefur verið lagt til að dopa kísillræmurnar [10,14]. Þó að dopun auki leiðni kísillræmnanna (og eykur þar með ljóstap), greiðir maður viðbótar tapssekt vegna þess að hreyfanleiki rafeinda er skertur vegna óhreinindadreifingar [10,14,19]. Ennfremur sýndu nýjustu tilraunir til framleiðslu óvænt litla leiðni.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., staðsett í kínverska „Silicon Valley“ – Beijing Zhongguancun, er hátæknifyrirtæki sem helgar sig þjónustu við innlendar og erlendar rannsóknarstofnanir, rannsóknarstofnanir, háskóla og starfsfólk vísindarannsókna fyrirtækja. Fyrirtækið okkar stundar aðallega sjálfstæðar rannsóknir og þróun, hönnun, framleiðslu og sölu á ljósfræðilegum rafeindabúnaði og veitir nýstárlegar lausnir og faglega, persónulega þjónustu fyrir vísindamenn og iðnaðarverkfræðinga. Eftir ára sjálfstæða nýsköpun hefur það myndað ríka og fullkomna línu af ljósrafbúnaði sem er mikið notaður í sveitarfélögum, hernaði, samgöngum, raforku, fjármálum, menntun, læknisfræði og öðrum atvinnugreinum.
Við hlökkum til samstarfs við þig!
Birtingartími: 29. mars 2023