美國大學(xué)開發(fā)出用于硅光子的微米級電光調(diào)制器

  ICC訊（編譯：Aiur）  美國喬治華盛頓大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種硅基電光調(diào)制器，該器件通過在硅光子芯片平臺(tái)上添加氧化銦錫(ITO)，其獲得的尺寸比當(dāng)前最先進(jìn)技術(shù)還要小幾個(gè)數(shù)量級。

      這種微米級的電光調(diào)制器可以用作光學(xué)計(jì)算硬件(如光學(xué)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))中的換能器(transducer)。

在硅芯片(灰色)上，電數(shù)據(jù)(白色)穿過基于Mach-Zehnder干涉儀(MZI)的電光調(diào)制器，該電光調(diào)制器通過可調(diào)諧的等離子ITO基移相器將電數(shù)據(jù)編碼到光域中(上面是金色的補(bǔ)丁) 兩個(gè)MZI部分。圖片來源：Mario Miscuglio和Rubab Amin。

  當(dāng)前，業(yè)界主流的電光調(diào)制器尺寸通常在1毫米至1厘米之間。盡管硅通常用作構(gòu)建光子集成電路(PIC)的無源結(jié)構(gòu)，但硅材料的光物質(zhì)相互作用只有非常弱的光學(xué)指數(shù)變化，必須使用更大的器件尺寸。雖然諧振器可以用來增強(qiáng)這種弱電光效應(yīng)，但它們的負(fù)面作用是縮小器件的光學(xué)工作范圍，并導(dǎo)致所需的加熱元件消耗大量能量。

  由喬治華盛頓大學(xué)電子和計(jì)算機(jī)工程副教授沃爾克·索爾格(Volker Sorger)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)通過在硅光子波導(dǎo)芯片上異質(zhì)添加氧化銦錫薄材料層，證明了其光學(xué)指數(shù)變化比硅大1000倍。與許多基于諧振器的設(shè)計(jì)不同，該頻譜寬帶設(shè)備可抵抗溫度變化，并允許單根光纖攜帶多個(gè)波長的光，從而增加了可通過系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

  該項(xiàng)成果發(fā)表在題為“Broadband Sub-λ GHz ITO Plasmonic Mach Zehnder Modulator on Silicon Photonics”論文中，并刊登在雜志Optic期刊上。