硅光子技術(shù)全面普及:體驗(yàn)硅發(fā)光技術(shù)的進(jìn)展(二)
*Mach-Zehnder(馬赫-曾德?tīng)枺┬凸庹{(diào)制器=光干涉儀的一種,一般是把同一光源的光分成兩束,對(duì)其中一束實(shí)施相位控制等處理后,再與另一束光耦合。
?。?)激光陣列元件以約30μm的間距成功地配置了13通道的激光二極管(LD)。PECST稱“目前已經(jīng)制作出104通道的元件”。
?。?)SSC把以往的一條錐形波導(dǎo)改為三條波導(dǎo)構(gòu)成,從而大幅降低了光耦合損失。而且,在硅上安裝激光陣列元件時(shí)的位置對(duì)準(zhǔn)精度也大幅放寬,為0.9μm。
解決了調(diào)制器的兩個(gè)課題
對(duì)光收發(fā)器的小型化貢獻(xiàn)最大的是(3)光調(diào)制器的開(kāi)發(fā)。以前,Mach-Zehnder型光調(diào)制器為了補(bǔ)償調(diào)制效率低的問(wèn)題,需要較長(zhǎng)的路徑長(zhǎng)度。原來(lái)長(zhǎng)度為1cm以上,最近縮短到了1mm左右,而此次大幅縮短至250μm。這是通過(guò)將pin型二極管像梳子齒一樣垂直配置在硅波導(dǎo)上,把調(diào)制效率提高到原來(lái)的4倍實(shí)現(xiàn)的。
PECST開(kāi)發(fā)的光調(diào)制器通過(guò)改變硅波導(dǎo)和附近的載流子密度來(lái)改變折射率。此時(shí)的課題是如何兼顧波導(dǎo)中的光密封和在不妨礙光的范圍內(nèi)提高載流子密度的控制。此次的設(shè)計(jì)通過(guò)將載流子出入口設(shè)計(jì)成篦子齒那樣細(xì)密,不讓光從這里漏出,從而解決了這一個(gè)課題。
?。?)鍺光敏元件通過(guò)由原來(lái)的pin型構(gòu)造改為元件容量小的MSM構(gòu)造*,實(shí)現(xiàn)了2倍以上的高速動(dòng)作。
*MSM(金屬-半導(dǎo)體-金屬)構(gòu)造是光電二極管(PD)的一種,半導(dǎo)體與兩枚金屬電極組合的構(gòu)造。
擴(kuò)大傳輸容量密度方面,PECST也有了頭緒。其主要研究人員——東京大學(xué)先端科學(xué)技術(shù)研究中心教授荒川泰彥2012年改進(jìn)了光調(diào)制器的電極設(shè)計(jì),將其所占面積進(jìn)一步縮小到了原來(lái)的1/5以下。荒川教授表示,“將其用于光收發(fā)器IC集成的話,預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)10Tbit/秒/cm2的目標(biāo)傳輸容量密度”。
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