Ceann de na hairíonna is tábhachtaí atá ag modúlóir optúil ná a luas modhnúcháin nó a bhandaleithead, ar cheart go mbeadh sé chomh tapa leis an leictreonaic atá ar fáil ar a laghad. Tá trasraitheoirí a bhfuil minicíochtaí idirthurais acu i bhfad os cionn 100 GHz léirithe cheana féin i dteicneolaíocht sileacain 90 nm, agus méadóidh an luas tuilleadh de réir mar a laghdaítear an méid íosta gné [1]. Mar sin féin, tá bandaleithead na modúlóirí atá bunaithe ar sileacan an lae inniu teoranta. Níl neamhlíneacht χ(2) ag sileacan mar gheall ar a struchtúr criostalach lár-shiméadrach. Tá torthaí suimiúla faighte cheana féin as úsáid sileacain struisithe [2], ach ní cheadaíonn na neamhlíneachtaí feistí praiticiúla go fóill. Dá bhrí sin, bíonn modúlóirí fótónacha sileacain den scoth fós ag brath ar scaipeadh saor-iompróra i gcomhaisc pn nó bioráin [3–5]. Tá sé léirithe go bhfuil táirge fad-voltais chomh híseal le VπL = 0.36 V mm ag comhaisc chlaonta ar aghaidh, ach tá an luas modhnúcháin teoranta ag dinimic na n-iompróirí mionlaigh. Mar sin féin, gineadh rátaí sonraí de 10 Gbit/s le cabhair ó réamh-bhéimniú ar an gcomhartha leictreach [4]. Agus acomhail claonta droim ar ais á n-úsáid ina ionad, méadaíodh an bandaleithead go dtí thart ar 30 GHz [5,6], ach d'ardaigh an táirge fadvoltais go VπL = 40 V mm. Ar an drochuair, táirgeann modúlóirí céime éifeacht plasma den sórt sin modhnú déine nach dteastaíonn chomh maith [7], agus freagraíonn siad go neamhlíneach don voltas feidhmeach. Éilíonn formáidí modhnúcháin chun cinn cosúil le QAM, áfach, freagairt líneach agus modhnú céime íon, rud a fhágann go bhfuil sé inmhianaithe go háirithe an éifeacht leictrea-optúil (éifeacht Pockels [8]) a shaothrú.
2. Cur chuige SOH
Le déanaí, moladh an cur chuige hibrideach sileacain-orgánach (SOH) [9–12]. Taispeántar sampla de mhodúlóir SOH i bhFíor 1(a). Tá treoirthonn sliotáin ann a threoraíonn an réimse optúil, agus dhá stiall sileacain a nascann an treoirthonn optúil go leictreach leis na leictreoidí miotalacha. Tá na leictreoidí suite lasmuigh den réimse modúil optúil chun caillteanais optúla a sheachaint [13], Fíor 1(b). Tá an gléas brataithe le hábhar orgánach leictrea-optúil a líonann an sliotán go haonfhoirmeach. Iompraítear an voltas modhnúcháin ag an treoirthonn leictreach miotalach agus titeann sé trasna an tsliotáin a bhuíochas leis na stiallacha sileacain seoltaí. Athraíonn an réimse leictreach a eascraíonn as sin ansin innéacs an athraonta sa sliotán tríd an éifeacht leictrea-optúil thar a bheith gasta. Ós rud é go bhfuil leithead ag an sliotán san ord 100 nm, is leor cúpla volta chun réimsí modhnúcháin an-láidir a ghiniúint atá in ord méide neart tréleictreach an chuid is mó d'ábhair. Tá éifeachtúlacht ard mhodhnúcháin ag an struchtúr ós rud é go bhfuil na réimsí modhnúcháin agus optúla araon comhchruinnithe taobh istigh den sliotán, Fíor 1(b) [14]. Go deimhin, tá chéad chur i bhfeidhm modhnóirí SOH le hoibriú fo-volta [11] léirithe cheana féin, agus léiríodh modhnú sinusóideach suas le 40 GHz [15,16]. Mar sin féin, is é an dúshlán a bhaineann le modhnóirí SOH ardluais ísealvoltais a thógáil ná stiall nasctha ard-seoltachta a chruthú. I gciorcad coibhéiseach, is féidir an sliotán a léiriú le toilleoir C agus na stiallacha seoltachta le friotóirí R, Fíor 1(b). Cinneann an tairiseach ama RC comhfhreagrach bandaleithead na feiste [10,14,17,18]. Chun an fhriotaíocht R a laghdú, moladh na stiallacha sileacain a dópáil [10,14]. Cé go méadaíonn dópáil seoltacht na stiallacha sileacain (agus dá bhrí sin go méadaíonn sé caillteanais optúla), íocann duine pionós caillteanais breise toisc go lagaíonn scaipeadh eisíontas soghluaisteacht na leictreon [10,14,19]. Thairis sin, léirigh na hiarrachtaí monaraíochta is déanaí seoltacht íseal gan choinne.
Is fiontar ardteicneolaíochta é Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. atá lonnaithe i “Gleann an tSileacain” sa tSín – Beijing Zhongguancun, atá tiomanta do fhreastal ar institiúidí taighde intíre agus eachtrannacha, institiúidí taighde, ollscoileanna agus pearsanra taighde eolaíochta fiontar. Tá ár gcuideachta ag gabháil go príomha do thaighde agus forbairt neamhspleách, dearadh, monarú, díol táirgí optoelectronacha, agus soláthraíonn sí réitigh nuálacha agus seirbhísí gairmiúla, pearsantaithe do thaighdeoirí eolaíochta agus d’innealtóirí tionsclaíocha. Tar éis blianta de nuálaíocht neamhspleách, tá sraith shaibhir agus foirfe de tháirgí fótaileictreacha cruthaithe aici, a úsáidtear go forleathan i dtionscail bhardasacha, mhíleata, iompair, cumhachta leictreachais, airgeadais, oideachais, leighis agus tionscail eile.
Táimid ag tnúth le comhoibriú leat!
Am an phoist: 29 Márta 2023