Sistim bahan sirkuit terpadu fotonik (PIC).

Sistim bahan sirkuit terpadu fotonik (PIC).

Photonics silikon nyaéta disiplin anu ngagunakeun struktur planar dumasar kana bahan silikon pikeun ngarahkeun cahaya pikeun ngahontal rupa-rupa fungsi. Kami museurkeun di dieu dina aplikasi potonik silikon dina nyiptakeun pamancar sareng panarima pikeun komunikasi serat optik. Kusabab kabutuhan pikeun nambihan langkung seueur transmisi dina bandwidth anu dipasihkeun, tapak suku anu dipasihkeun, sareng paningkatan biaya anu dipasihkeun, fotonik silikon janten langkung ekonomis. Pikeun bagian optik,téhnologi integrasi photonickudu dipaké, sarta lolobana transceiver koheren kiwari diwangun ngagunakeun misah LiNbO3 / planar circuit lampu-gelombang (PLC) modulators jeung InP / panarima PLC.

angka 1: Nembongkeun ilahar dipaké photonic integrated circuit (PIC) sistem bahan.

angka 1 nembongkeun sistem bahan PIC pang populerna. Ti kénca ka katuhu aya PIC silika dumasar silikon (ogé katelah PLC), PIC insulator berbasis silikon (fotonik silikon), litium niobate (LiNbO3), sareng PIC kelompok III-V, sapertos InP sareng GaAs. Tulisan ieu museurkeun kana potonik dumasar silikon. Disilikon photonics, sinyal cahaya utamana ngarambat dina silikon, nu boga celah pita teu langsung 1,12 volt éléktron (jeung panjang gelombang 1,1 microns). Silikon tumuwuh dina bentuk kristal murni dina tungku lajeng motong kana wafers, nu kiwari ilaharna 300 mm diaméterna. Beungeut wafer dioksidasi pikeun ngabentuk lapisan silika. Salah sahiji wafer dibombardir ku atom hidrogén nepi ka jero nu tangtu. Dua wafers lajeng ngahiji dina vakum sarta lapisan oksida maranéhanana saling beungkeutan. Majelis ngarecah sapanjang garis implantasi ion hidrogén. Lapisan silikon dina retakan ieu lajeng digosok, ahirna ninggalkeun lapisan ipis kristalin Si dina luhureun wafer silikon gembleng "cecekelan" dina luhureun lapisan silika. Waveguides kabentuk tina lapisan kristalin ipis ieu. Bari wafers insulator basis silikon (SOI) ieu ngajadikeun waveguides photonics low-loss silikon mungkin, aranjeunna sabenerna leuwih ilahar dipaké dina sirkuit CMOS-kakuatan low kusabab arus leakage low aranjeunna nyadiakeun.

Aya loba kemungkinan bentuk waveguides optik dumasar-silikon, ditémbongkeun saperti dina Gambar 2. Aranjeunna dibasajankeun microscale germanium-doped silika waveguides mun nanoscale Silicon Kawat waveguides. Ku blending germanium, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun nyieunpotodetéktorjeung nyerep listrikmodulators, komo meureun amplifier optik. Ku doping silikon, hijimodulator optikbisa dijieun. Handap ti kénca ka katuhu nyaéta: pandu gelombang kawat silikon, pandu gelombang silikon nitrida, pandu gelombang silikon oksinitrida, pandu gelombang silikon kandel, pandu gelombang silikon nitrida ipis sareng pandu gelombang silikon doped. Di luhur, ti kénca ka katuhu, aya modulator depletion, potodetektor germanium, sareng germanium.amplifier optik.


Gambar 2: Cross-bagian runtuyan waveguide optik basis silikon, némbongkeun leungitna rambatan has sarta indéks réfraktif.


waktos pos: Jul-15-2024