Silicon Photonics Active Element

Silicon Photonics Active Element

Photons Active Components သည်အလင်းနှင့်ကိစ္စရပ်အကြားပြောင်းလဲနေသောအပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုများကိုရည်ရွယ်ချက်ရှိရှိဒီဇိုင်းရေးဆွဲရန်အထူးရည်ညွှန်းသည်။ Photonics ၏ပုံမှန်တက်ကြွသောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုသည် optical modulator ဖြစ်သည်။ အားလုံးလက်ရှိဆီလီကွန် -basedoptical modulatorsPlasma အခမဲ့လေယာဉ်တင်သင်္ဘောအကျိုးသက်ရောက်မှုအပေါ်အခြေခံသည်။ silicon ပစ္စည်းအတွက်အခမဲ့အီလက်ထရွန်နှင့်အပေါက်များပြောင်းလဲခြင်းကို doping လုပ်ခြင်းဖြင့်လျှပ်စစ်သို့မဟုတ် optical method များသည်၎င်း၏ရှုပ်ထွေးသောညစ်ညမ်းသောနည်းလမ်းများပြောင်းလဲနိုင်သည်။ အီလက်ထရွန်များနှင့်နှိုင်းယှဉ်လျှင်အပေါက်များသည်အစစ်အမှန်နှင့်စိတ်ကူးယဉ်သောညစ်ညမ်းသောအညွှန်းကိန်းပြောင်းလဲမှုများကိုပိုမိုကြီးမားသောအချိုးအစားကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။Mach-zehnder modulatorsနှင့်လက်စွပ် medulators, ကများသောအားဖြင့်လုပ်ဖို့တွင်းကိုအသုံးပြုရန်ပိုမိုနှစ်သက်သည်အဆင့် modulators.

အမျိုးမျိုးသောဆီလီကွန် (SI) modulatorအမျိုးအစားများကိုပုံ 10 နာတွင်ပြထားသည်။ Carrier Infrier ထိုးဆေး Modulator တွင် Light သည် Pin Junction အတွင်းရှိအလင်းရောင် silicon တွင်တည်ရှိပြီးအီလက်ထရွန်နှင့်တွင်းများကိုထိုးသွင်းထားသည်။ သို့သော်ထိုကဲ့သို့သော modulator များသည်ပုံမှန်အားဖြင့် 500 MHz ၏ bandwidth နှင့်နှေးကွေးသည်။ ထို့ကြောင့်, ဤဖွဲ့စည်းပုံကို modulator တစ် ဦး မဟုတ်ဘဲ variable optical attenuator (VOA) အဖြစ်မကြာခဏအသုံးပြုသည်။ Caruper Tealletion Myupator တွင်အလင်းအဘို့သည်ကျဉ်းမြောင်းသော PN Junction တွင်တည်ရှိပြီး PN Junction ၏ပျောက်ဆုံးခြင်းကိုအသုံးပြုထားသောလျှပ်စစ်နယ်ပယ်မှပြောင်းလဲသွားသည်။ ဤရွေ့ကား manuator သည် 50GB / s ပိုလျှံသောအမြန်နှုန်းဖြင့်လည်ပတ်နိုင်သည်။ သို့သော်နောက်ခံထည့်သွင်းမှုဆုံးရှုံးမှုရှိသည်။ ပုံမှန် VPIL သည် 2 v-cm ဖြစ်သည်။ သတ္တုအောက်ဆိုဒ် (MOS) Metal Oxide Semiconductor (MOS) (MOS) (တကယ် semiconductor-oxinonductor-semiconductor) modulator တွင် PN လမ်းဆုံတွင်ရှိသောအောက်ဆိုဒ်အမွေရှိပါ 0 င်သည်။ ၎င်းသည်အချို့သောလေယာဉ်တင်သင်္ဘောစုဆောင်းခြင်းအပြင်လေယာဉ်တင်သင်္ဘောကုန်ခန်းခြင်းအပြင် 0.2 v-cm နှင့်ပတ်သက်သောvπlကိုခွင့်ပြုသည်။ ထို့အပြင် SIGE (Silicon Gujoyium Allow Movement Band Edge Movement) အပေါ် အခြေခံ. Sige လျှပ်စစ်စုပ်ယူနိုင်သည့် modulators များရှိသည်။ ထို့အပြင် Graphene Modulators များစုပ်ယူသောသတ္တုများနှင့်ပွင့်လင်းမြင်သာသောလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများအကြားပြောင်းရန် graphene ကိုမှီခိုနေရသော graphene modulators များရှိသည်။ ဤအချက်များသည်မြန်နှုန်းမြင့်အရှုံး optical signal signal modoration ကိုအောင်မြင်ရန်မတူညီသောယန္တရားများ၏အသုံးချမှုများ၏မတူကွဲပြားမှုများကိုသရုပ်ပြသည်။

ပုံ 10 - (က) အမျိုးမျိုးသောဆီလီကွန်အခြေပြု optical modulator ဒီဇိုင်းများနှင့် (ခ) optical detector ဒီဇိုင်းများနှင့်အမျိုးမျိုးသောဆီလီကွန်အခြေပြု Opticator ဒီဇိုင်းများနှင့် (ခ) Cross-sectional detector dialog ်ဌာန်းပုံစံများနှင့် (ခ) Cross-sectional detector ဒီဇိုင်းများပြပုံ

Silicon-based အလင်းရှာဖွေစက်များကိုပုံ 10 ခတွင်ပြသထားသည်။ စုပ်ယူထားသောပစ္စည်းသည်ဂျာမေနီယမ် (GE) ဖြစ်သည်။ GE သည်လှိုင်းအလံရှိအလင်းကို 1.6 မိုက်ခရွန်များအထိစုပ်ယူနိုင်သည်။ ဘယ်ဘက်တွင်ပြသထားသည့်ယနေ့စီးပွားဖြစ်အောင်မြင်သော PIN ဖွဲ့စည်းပုံဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် P-type အမျိုးအစားများဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသော Silicon တွင်ရေးစပ်သည်။ Ge နှင့် Si သည် 4% ရာဇမတ်ခပ်စ်မီစ်တိုက်ဆိုင်မှု 4% ရှိသည်။ N-type doping ကို GE Layer ၏ထိပ်တွင်ပြုလုပ်သည်။ Metic-Semiconductor-Metal (MSM) Photodiode ကိုအလယ်တွင်ဖော်ပြထားသည်။avalanche photodetector) ညာဘက်မှာပြသထားတယ်။ APD ရှိ Avalanche ဒေသသည် Group III-V electalal ပစ္စည်းများရှိပြိုကွဲဒေသများနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါကဆူညံသံဆိုင်ရာလက္ခဏာများရှိသည်။

လက်ရှိအချိန်တွင်ဆီလီကွန်ဖိုတွန်နှင့်အတူ optical အမြတ်နှင့်ပေါင်းစပ်ခြင်းတွင်သိသာထင်ရှားသည့်အားသာချက်များရှိသောအဖြေများမရှိပါ။ ပုံ 11 တွင်စည်းဝေးပွဲအဆင့်တွင်စည်းရုံးနိုင်သည့်ဖြစ်နိုင်ချေရှိသောရွေးချယ်စရာများစွာကိုပြသသည်။ ဘယ်ဘက်တွင်အိမ်ထွက် Guarium (ER) ဖန်သားပြင်များအဖြစ်အသုံးပြုသော monolithic ပေါင်းစပ်မှုများ, Ebibium-doped (ER) ဖန်ထည်များကဲ့သို့ (ဥပမာ - optical pumping လိုအပ်သည့်) ဂယ်လ်စ်ဂယ်လီယမ် (GALIAL Arsium Arsium Arsium Arsium Arsium အစက်များ) နောက်ကော်လံသည် Wafer စည်းဝေးပွဲတွင် Wafer နှင့် iII-V အုပ်စု၏ Gear Gain ဒေသတွင်အောက်ဆိုဒ်နှင့်အော်ဂဲနစ်နှောင်ကြိုးများပါ 0 င်သည်။ နောက်ကော်လံတွင် chip-to-wafer စည်းဝေးပွဲဖြစ်သည်, ၎င်းတွင် III-V အုပ်စုလိုက် chip ကိုဆီလီကွန် wafer ၏လိုင်ခေါင်းကိုဆွဲဆောင်ပြီး waveguide တည်ဆောက်ပုံကိုစက်ယန္တရားများထည့်သွင်းထားသည်။ ဤပထမ ဦး ဆုံးကော်လံချဉ်းကပ်မှုသုံးခု၏အားသာချက်မှာမတတ်နိုင်မီကိရိယာသည် wafer အတွင်း၌အပြည့်အဝအလုပ်လုပ်နိုင်သည့်အပြည့်အဝအလုပ်လုပ်နိုင်ပါသည်။ ညာဘက် - အများဆုံးကော်လံသည် chip-to-chip စည်းဝေးပွဲများဖြစ်ပြီးဆီလီကွန်ချစ်ပ်များကို III-V အုပ်စုလိုက်ချစ်ပ်များနှင့်မှန်ဘီလူးများနှင့်ဆန်ခါများဖြင့်ချိတ်ဆက်ခြင်းအပါအ 0 င်ချစ်ပ် -to-chip စည်းဝေးပွဲဖြစ်သည်။ စီးပွားဖြစ်အသုံးချပရိုဂရမ်များဆီသို့ ဦး တည်သောလမ်းကြောင်းသည်ဘက်ပေါင်းစုံနှင့်ပေါင်းစည်းထားသောဖြေရှင်းနည်းများဆီသို့ဇယား၏ဘယ်ဘက်ခြမ်းသို့ရွေ့လျားနေသည်။

ပုံ 11 - ဆီလီကွန်အခြေစိုက် Photonics နဲ့ဘယ်လို optical အမြတ်ကိုဘယ်လိုပေါင်းစပ်သလဲ။ သင်ဘယ်ဘက်မှညာသို့ပြောင်းရွှေ့နေစဉ်ကုန်ထုတ်လုပ်မှုသွင်းအမှတ်သည်တဖြည်းဖြည်းချင်းပြန်လည်ထူထောင်ရေးကိုတဖြည်းဖြည်းချင်းပြန်လည်ရောက်ရှိလာသည်။