ඔප්ටිකල් මොඩියුලේටරයක වැදගත්ම ගුණාංගයක් වන්නේ එහි මොඩියුලේෂන් වේගය හෝ කලාප පළල, එය අවම වශයෙන් පවතින ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ තරම් වේගවත් විය යුතුය. 100 GHz ට වඩා වැඩි සංක්‍රමණ සංඛ්‍යාත ඇති ට්‍රාන්සිස්ටර දැනටමත් 90 nm සිලිකන් තාක්‍ෂණයෙන් පෙන්නුම් කර ඇති අතර අවම විශේෂාංග ප්‍රමාණය අඩු වන විට වේගය තවත් වැඩි වේ [1]. කෙසේ වෙතත්, වර්තමාන සිලිකන් පාදක මොඩියුලේටරවල කලාප පළල සීමිතය. සිලිකන් එහි කේන්ද්‍ර-සමමිතික ස්ඵටික ව්‍යුහය හේතුවෙන් χ(2)-අන්තරේඛීයතාවයක් නොදක්වයි. වික්‍රියා සිලිකන් භාවිතය දැනටමත් සිත්ගන්නාසුලු ප්‍රතිඵලවලට හේතු වී ඇත [2], නමුත් රේඛීය නොවන බව තවමත් ප්‍රායෝගික උපාංග සඳහා ඉඩ නොදේ. එබැවින් නවීනතම සිලිකන් ෆෝටෝනික් මොඩියුලේටර තවමත් pn හෝ pin හන්දිවල නිදහස් වාහක විසුරුම මත රඳා පවතී [3–5]. ඉදිරි පක්ෂග්‍රාහී හන්දි VπL = 0.36 V mm තරම් අඩු වෝල්ටීයතා-දිග නිෂ්පාදනයක් ප්‍රදර්ශනය කරන බව පෙන්වා දී ඇත, නමුත් සුලුතර වාහකවල ගතිකත්වය අනුව මොඩියුලේෂන් වේගය සීමා වේ. තවමත්, විද්‍යුත් සංඥාවේ පූර්ව අවධාරනයක ආධාරයෙන් 10 Gbit/s දත්ත අනුපාත ජනනය කර ඇත [4]. ඒ වෙනුවට ප්‍රතිලෝම පක්ෂග්‍රාහී හන්දි භාවිතා කරමින් කලාප පළල 30 GHz [5,6] දක්වා වැඩි කර ඇත, නමුත් වෝල්ටීයතා දිග නිෂ්පාදනය VπL = 40 V mm දක්වා ඉහළ ගියේය. අවාසනාවන්ත ලෙස, එවැනි ප්ලාස්මා ආචරණ අදියර මොඩියුලේටර් අනවශ්‍ය තීව්‍රතා මොඩියුලේෂන් ද [7] නිපදවන අතර, ඒවා යොදන වෝල්ටීයතාවයට රේඛීය නොවන ලෙස ප්‍රතිචාර දක්වයි. කෙසේ වෙතත්, QAM වැනි උසස් මොඩියුලේෂන් ආකෘති සඳහා රේඛීය ප්‍රතිචාරයක් සහ පිරිසිදු අදියර මොඩියුලේෂන් අවශ්‍ය වන අතර, විද්‍යුත් දෘෂ්ටි ආචරණය (පොකල්ස් ආචරණය [8]) සූරාකෑම විශේෂයෙන් යෝග්‍ය වේ.
2. SOH ප්රවේශය
මෑතකදී, සිලිකන්-කාබනික දෙමුහුන් (SOH) ප්රවේශය යෝජනා කර ඇත [9-12]. SOH මොඩියුලේටරයක උදාහරණයක් රූප සටහන 1(a) හි දැක්වේ. එය දෘශ්‍ය ක්ෂේත්‍රය මෙහෙයවන තව් තරංග මාර්ගෝපදේශයකින් සහ දෘශ්‍ය තරංග මාර්ගෝපදේශය ලෝහ ඉලෙක්ට්‍රෝඩවලට විද්‍යුත් වශයෙන් සම්බන්ධ කරන සිලිකන් තීරු දෙකකින් සමන්විත වේ. දෘශ්‍ය අලාභ වළක්වා ගැනීම සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝඩ දෘශ්‍ය මාදිලි ක්ෂේත්‍රයෙන් පිටත පිහිටා ඇත [13], Fig. 1 (b). උපාංගය විද්‍යුත් දෘශ්‍ය කාබනික ද්‍රව්‍යයකින් ආලේප කර ඇති අතර එය ඒකාකාරව විවරය පුරවයි. මොඩියුලේටින් වෝල්ටීයතාවය ලෝහ විද්‍යුත් තරංග මාර්ගෝපදේශය මගින් ගෙන යන අතර සන්නායක සිලිකන් තීරු වලට ස්තුති වන්නට ස්ලට් එක හරහා පහත වැටේ. එවිට ලැබෙන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය අති වේගවත් විද්‍යුත් දෘෂ්ටි ආචරණය හරහා විවරයෙහි වර්තන දර්ශකය වෙනස් කරයි. විවරයේ පළල 100 nm අනුපිළිවෙලින් ඇති බැවින්, බොහෝ ද්‍රව්‍යවල පාර විද්‍යුත් ශක්තියේ විශාලත්වය අනුව ඉතා ශක්තිමත් මොඩියුලේටින් ක්ෂේත්‍ර ජනනය කිරීමට වෝල්ට් කිහිපයක් ප්‍රමාණවත් වේ. මොඩියුලේටින් සහ ඔප්ටිකල් ක්ෂේත්‍ර දෙකම ස්ලට් එක තුළ සංකේන්ද්‍රණය වී ඇති බැවින් ව්‍යුහය ඉහළ මොඩියුලේෂන් කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත, Fig. 1(b) [14]. ඇත්ත වශයෙන්ම, උප-වෝල්ට් ක්‍රියාකාරිත්වය සහිත SOH මොඩියුලේටරවල පළමු ක්‍රියාත්මක කිරීම් [11] දැනටමත් පෙන්වා දී ඇති අතර, 40 GHz දක්වා sinusoidal modulation [15,16] පෙන්නුම් කරන ලදී. කෙසේ වෙතත්, අඩු වෝල්ටීයතා අධි-වේග SOH මොඩියුලේටර් තැනීමේ අභියෝගය වන්නේ ඉහළ සන්නායක සම්බන්ධක තීරුවක් නිර්මාණය කිරීමයි. සමාන පරිපථයක දී ධාරිත්‍රකය C මගින් සහ සන්නායක තීරු ප්‍රතිරෝධක R, Fig. 1(b) මගින් නිරූපනය කළ හැක. අනුරූප RC කාල නියතය උපාංගයේ කලාප පළල තීරණය කරයි [10,14,17,18]. ප්රතිරෝධය R අඩු කිරීම සඳහා, සිලිකන් තීරු [10,14] මාත්රණය කිරීමට යෝජනා කර ඇත. මාත්රණය සිලිකන් තීරුවල සන්නායකතාවය වැඩි කරන අතර (එම නිසා දෘශ්‍ය පාඩු වැඩි කරයි), අපිරිසිදු විසිරීම නිසා ඉලෙක්ට්‍රෝන සංචලනය දුර්වල වන නිසා කෙනෙකුට අමතර පාඩු දඩයක් ගෙවනු ලැබේ [10,14,19]. එපමනක් නොව, මෑත කාලීන ප්‍රබන්ධ කිරීමේ උත්සාහයන් අනපේක්ෂිත ලෙස අඩු සන්නායකතාවයක් පෙන්නුම් කළේය.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. චීනයේ "Silicon Valley" හි පිහිටා ඇත - Beijing Zhongguancun, දේශීය හා විදේශීය පර්යේෂණ ආයතන, පර්යේෂණ ආයතන, විශ්ව විද්‍යාල සහ ව්‍යවසාය විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ පුද්ගලයින්ට සේවය කිරීමට කැප වූ අධි තාක්‍ෂණික ව්‍යවසායයකි. අපගේ සමාගම ප්‍රධාන වශයෙන් ස්වාධීන පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය, සැලසුම් කිරීම, නිෂ්පාදනය කිරීම, ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික් නිෂ්පාදන අලෙවිය සහ විද්‍යාත්මක පර්යේෂකයන් සහ කාර්මික ඉංජිනේරුවන් සඳහා නව්‍ය විසඳුම් සහ වෘත්තීය, පුද්ගලාරෝපිත සේවාවන් සපයයි. වසර ගණනාවක ස්වාධීන නවෝත්පාදනයෙන් පසු, එය නාගරික, හමුදා, ප්‍රවාහන, විදුලි බලය, මූල්‍ය, අධ්‍යාපනය, වෛද්‍ය සහ වෙනත් කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වන ප්‍රකාශ විද්‍යුත් නිෂ්පාදන පොහොසත් හා පරිපූර්ණ මාලාවක් පිහිටුවා ඇත.
අපි ඔබ සමඟ සහයෝගයෙන් බලා සිටිමු!
පසු කාලය: මාර්තු-29-2023