硅光子技術(shù)全面普及:體驗硅發(fā)光技術(shù)的進(jìn)展(二)
*Mach-Zehnder(馬赫-曾德?tīng)枺┬凸庹{制器=光干涉儀的一種,一般是把同一光源的光分成兩束,對其中一束實(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(chēng)“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改為三條波導構成,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)的位置對準精度也大幅放寬,為0.9μm。
解決了調制器的兩個(gè)課題
對光收發(fā)器的小型化貢獻最大的是(3)光調制器的開(kāi)發(fā)。以前,Mach-Zehnder型光調制器為了補償調制效率低的問(wèn)題,需要較長(cháng)的路徑長(cháng)度。原來(lái)長(cháng)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上,把調制效率提高到原來(lái)的4倍實(shí)現的。
PECST開(kāi)發(fā)的光調制器通過(guò)改變硅波導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中的光密封和在不妨礙光的范圍內提高載流子密度的控制。此次的設計通過(guò)將載流子出入口設計成篦子齒那樣細密,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型構造改為元件容量小的MSM構造*,實(shí)現了2倍以上的高速動(dòng)作。
*MSM(金屬-半導體-金屬)構造是光電二極管(PD)的一種,半導體與兩枚金屬電極組合的構造。
擴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)了光調制器的電極設計,將其所占面積進(jìn)一步縮小到了原來(lái)的1/5以下?;拇ń淌诒硎?,“將其用于光收發(fā)器IC集成的話(huà),預計可實(shí)現10Tbit/秒/cm2的目標傳輸容量密度”。
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