Silicon Photonic Element Active

Silicon Photonic Element Active

I cumpunenti attivi fotonici si riferiscenu specificamente per interazzioni dinamiche intenzionalmente trà a luce è a materia. Un cumpunente tipicu attivu di fotonici hè un modulatore otticu. Tutti i currenti silicon basatuModulatori ottichisò basati nantu à l'effettu di carriera di plasma. Cambiandu u numeru di elettroni gratuiti in un materiale in un metudi in silenzio o otticu pò cambià u so indice refright, un prucessu mostratu in equazioni (1 2.2) (bennett in una latambhju di l'onda di l'onda di 1550 nanometru. In paragunatu cù l'elettroni, i buchi facenu una proporzione più grande di u indiod più grande è imaginariu rifacqueru, hè, ponu pruduce un novu cambiamentu di fasa più grande per un cambiamentu di perdita datu per un cambiamentu di perdita più grandeMod-Zehnder Modulorsè i modulatori di sonu, hè generalmente preferitu aduprà i buchi per fàModulatori di Fase.

I variModulatore Silicon (Si)I tippi sò mostrati in Figura 10a. In un modellu di iniezione di u traspurtadore, a luce si trova in un silicon intrinsicu in una junzione di picca assai largu, è elettroni è i buchi sò injectati. Tuttavia, toi mudulatori sò più losturi, tipicamenti cù una banda banda di 500 mHz, perchè l'elettroni gratuiti è i buchi piglianu più per l'injectizione. Dunque, sta struttura hè spessu usata cum'è un attenuatore otticu variabile (voa) piuttostu cà un modlatore. In un mutulatore di demetterione di u trasportatore, a porzione ligera si trova in una riunione stretta., È a larghezza di u sviluzzione hè cambiata da un campu elettricu applicatu. Stu modulatore pò operare à a velocità in più di 50GB / s, ma hà una perdita di inserzione di u sughjettu. U vpil tipicu hè 2 v-cm. Un modulatore di u maglia di metallu (mos) (in verità modulatore-ossidu-oxidu-oxidu-semiconductor) cuntene una capa di ossida fina in una junzione PNC. Permetta un pocu di l'accumulazione di u trasportatore cume ancu l'abbandunà u trasportatore, chì permette una vπl di circa 0,2 v, ma hà u svantaghju di e perse supra per unità. Inoltre, ci hè sabirica ilruttori amicipuali basati in sige (silicon genulium noy) movimentu edda. Inoltre, ci sò modulatori di graphee chì s'appoghjanu nantu à Graphene per passà à l'absorbing metalli è isulatori trasparenti. Queste dimustranu a diversità di l'applicazioni di sfarenti miccanismi per ottene una modulazione ottica alta di bassa ottica.

Figura 10: (a) Diagramma di u Cunvertitore Cruciali di i Diti di Modulatore Basatu in Silicon è (B) riagretti di rifiuti di riflette di u detettore otticu.

Diversi detectori di luce in silicu è mostranu in Figura 10b. U materiale assorbitu hè u tedescu (ge). GE hè capace di assorbà a luce à l'onda embri à circa 1,6 microni. Mostratu a sinistra hè a struttura di PIN di u PIN di successu in u cummerciu. Hè cumpostu di u silicon di u tippu P-Tipu nantu à quale cresce i ge. GE è SI anu un scontru di lattice 4%, è per minimizzà a dislocazione, una strata fina di Sige hè prima cultivata cum'è una strata di buffer. U doping di tippu n-tipu hè realizatu nantu à a cima di a capa di ge. Un fotòdio di metallu-metallico (msm) hè mustratu in u mezzu, è un Apd (PotODetettore Avalanche) hè mostratu à a diritta. Regione di Avalanche à APD hè situata in Si, chì hà caratteristiche favuriti inferiore paragunate à a regione di Avalanche in materiali elementari di gruppu III.

À u presente, ùn ci sò soluzioni cù vantagi evidenti in integratori guadagnà otticu cù fotografii di silicon. A Figura 11 mostra parechje opzioni pussibuli organizati da u livellu di l'assemblea. A sinistra luntanu sò l'attu di l'usu monolitiche chì include l'usu di e modu eccefici A prossima colonna hè wafer per lavà l'assemblea, chì implica un bonding di ossida è organica in a regione di a Gola di u III-V. A prossima columnia hè assemmia Chipperosa, chì implicate l'ancepariate Chiuly-V III à a cavità di a strada di Silicon. U vantaghju di stu primu approcciu di colonna hè chì u dispusitivu pò esse testatu cumplettamente in u lavaperu prima di taglià. A culumina diritta hè a casa di Chip-peralizà, chì Cripi Dielinon di Silicon à i III-V per i chips di gruppu III, ancu di colpu per salvezza di lens è di cugliera. A tendenza versu l'applicazioni cummerciale si move da u dirittu à u latu left di u graficu versu e soluzioni più integrati è integrati.

Figura 11: Cumu u guadagnu otticu hè integratu in fotonica basata in silicon. Mentre si move da sinistra à a diritta, u puntu di l'inserimentu di a fabricazione si move gradualmente in u prucessu.