Photonic Integrated Circuit (PIC) efniskerfi
Silicon Photonics er agi sem notar planar mannvirki sem byggjast á kísilefnum til að beina ljósi til að ná margvíslegum aðgerðum. Við leggjum áherslu hér á beitingu kísil ljósmynda við að búa til sendara og móttakara fyrir ljósleiðarasamskipti. Eftir því sem þörfin er á að bæta við meiri sendingu við tiltekna bandbreidd, tiltekið fótspor og tiltekna kostnað eykst, verður kísil ljósmyndari hagkvæmari. Fyrir sjónhlutann,Photonic Integration Technologyverður að nota og flestir samfelldar senditæki í dag eru smíðaðir með aðskildum LinBO3/ Planar Light Wave Circuit (PLC) mótum og INP/ PLC móttakara.
Mynd 1: Sýnir oft notaða Photonic Integrated Circuit (PIC) efniskerfi.
Mynd 1 sýnir vinsælustu PIC efniskerfi. Frá vinstri til hægri eru kísil-byggð kísilmynd (einnig þekkt sem PLC), kísil-byggð einangrunarmynd (kísil ljósmyndun), litíum niobate (LinBO3) og III-V hópmynd, svo sem INP og GaaS. Í þessari grein er fjallað um kísil-byggð ljóseind. InSilicon Photonics, ljósmerki ferðast aðallega í sílikoni, sem er með óbeint bandbilið 1,12 rafeindvolta (með bylgjulengd 1,1 míkron). Kísil er ræktað í formi hreinna kristalla í ofnum og síðan skorið í skífur, sem í dag eru venjulega 300 mm í þvermál. Yfirborð skífunnar er oxað til að mynda kísillag. Eitt af vöðvunum er sprengjuárás með vetnisatómum að ákveðnu dýpi. Þærnar tvær eru síðan sameinuð í tómarúmi og oxíðlög þeirra tengjast hvor öðrum. Samsetningin brýtur meðfram vetnis jónígræðslulínunni. Kísillagið við sprunguna er síðan fágað og skilur að lokum þunnt lag af kristallaðri Si ofan á ósnortna kísil „handfangið“ skífu ofan á kísillaginu. Bylgjuleiðbeiningar myndast úr þessu þunna kristallaða lagi. Þó að þessar sílikon-byggðar einangrunarefni (SOI) skífur geri lítið tap á kísill ljósnemum bylgjuleiðbeiningum mögulega, eru þær í raun algengari notaðar í CMOS hringrásum með lágum krafti vegna lágs lekastraums sem þeir veita.
Það eru til mörg möguleg form af kísil-byggðum sjónbylgjuleiðbeiningum, eins og sýnt er á mynd 2.. Þau eru allt frá smásjárdópuðum kísilbylgjum til nanóskala kísilvírbylgjna. Með því að blanda germanium er mögulegt að búa tilljósnemarog rafmagns frásogmótum, og hugsanlega jafnvel sjónmagnarar. Með dópandi sílikoni, anOptical Modulatorer hægt að búa til. Botninn frá vinstri til hægri eru: kísilvír bylgjustjóri, kísilnítríð bylgjustýring, kísill oxynitride bylgjustýring, þykkur kísilhryggbylgjuleiðbeiningar, þunnt kísill nítriíð bylgjuleiðbeining og dópað kísilbylgjuliði. Efst, frá vinstri til hægri, eru eyðingarstýringar, germanium ljósnemar og germaniumsjónmagnarar.
Mynd 2: Þversnið í kísil-byggðri sjónbylgjuliði sem sýnir dæmigert útbreiðslutap og ljósbrotsvísitölur.
Post Time: júlí-15-2024