Fotonika integra cirkvito (PIC) materiala sistemo
Silicia fotoniko estas disciplino kiu uzas planajn strukturojn bazitajn sur siliciaj materialoj por direkti lumon por atingi diversajn funkciojn. Ni temigas ĉi tie la aplikon de silicia fotoniko en kreado de dissendiloj kaj riceviloj por optika fibro-komunikado. Ĉar la bezono aldoni pli da dissendo ĉe antaŭfiksita bendolarĝo, antaŭfiksita piedsigno, kaj antaŭfiksita kosto pliiĝas, siliciofotoniko iĝas pli ekonomie solida. Por la optika parto,teknologio de fotonika integriĝodevas esti uzataj, kaj la plej multaj koheraj dissendiloj hodiaŭ estas konstruitaj per apartaj LiNbO3/planar lum-onda cirkvito (PLC) modulatoroj kaj InP/PLC-riceviloj.
Figuro 1: Montras komune uzatajn fotonikajn integrajn cirkvitojn (PIC) materialajn sistemojn.
Figuro 1 montras la plej popularajn PIC-materialajn sistemojn. De maldekstre dekstren estas silicio-bazita silicoksida PIC (ankaŭ konata kiel PLC), silicio-bazita izolilo PIC (siliciofotoniko), litia niobato (LiNbO3), kaj III-V-grupo PIC, kiel ekzemple InP kaj GaAs. Ĉi tiu artikolo temigas silicio-bazitan fotonikon. Ensilicio-fotoniko, la lumsignalo ĉefe vojaĝas en silicio, kiu havas nerektan bendinterspacon de 1.12 elektronvoltoj (kun ondolongo de 1.1 mikronoj). Silicio estas kreskigita en la formo de puraj kristaloj en fornoj kaj tiam tranĉita en oblatojn, kiuj hodiaŭ estas tipe 300 mm en diametro. La oblasurfaco estas oksigenita por formi silicoksidan tavolon. Unu el la oblatoj estas bombardita per hidrogenatomoj ĝis certa profundo. La du oblatoj tiam estas kunfanditaj en vakuo kaj iliaj oksidtavoloj ligas unu al la alia. La asembleo krevas laŭ la hidrogenjona enplantadlinio. La siliciotavolo ĉe la fendeto tiam estas polurita, poste postlasante maldikan tavolon de kristala Si aldone al la nerompita silicia "tenilo-" oblato super la siliktavolo. Ondgvidiloj estas formitaj de tiu maldika kristala tavolo. Dum tiuj silicio-bazitaj izolaj (SOI) oblatoj ebligas malalt-perdajn siliciajn fotonikajn ondgvidilojn, ili estas fakte pli ofte uzitaj en malalt-motoraj CMOS-cirkvitoj pro la malalta elflua kurento kiun ili disponigas.
Ekzistas multaj eblaj formoj de silici-bazitaj optikaj ondgvidistoj, kiel montrite en Figuro 2. Ili intervalas de mikroskalaj germanium-dopitaj silicoksidaj ondgvidistoj ĝis nanoskalaj Silicon Wire-ondgvidistoj. Miksante germanion, eblas farifotodetektilojkaj elektra sorbadomodulatoroj, kaj eble eĉ optikaj amplifiloj. Per dopado de silicio, anoptika modulatoropovas esti farita. La malsupro de maldekstre dekstren estas: silicia drata ondgvidilo, silicia nitruda ondgvidilo, silicia oksinitruda ondgvidilo, dika silicia kresta ondgvidilo, maldika silicia nitruda ondgvidilo kaj dopita silicia ondgvidilo. Ĉe la supro, de maldekstre dekstren, estas malplenigmoduliloj, germaniaj fotodetektiloj, kaj germanio.optikaj amplifiloj.
Figuro 2: Sekco de silicio-bazita optika ondgvidserio, montrante tipajn disvastigperdojn kaj refraktajn indicojn.
Afiŝtempo: Jul-15-2024