Plataforma BTO sobre SiN plasmónica: más allá de 200 GBd de modulación para comunicaciones ópticas

Área de la Ciencia:

• Fotónica integrada
• Ciencia de materiales
• Comunicaciones ópticas

Sus antecedentes:

• Los moduladores de alta velocidad son cruciales para la IA y las comunicaciones por fibra óptica de Tbit/s.
• Las plataformas existentes a menudo luchan por equilibrar la baja pérdida con las capacidades de modulación de alta velocidad.

Objetivo del estudio:

• Presentar y demostrar una nueva plataforma plasmónica de BTO sobre SiN para moduladores electro-ópticos de alta velocidad.
• Aprovechar las ventajas combinadas de la fotónica de nitruro de silicio (SiN) y el titanato de bario (BTO) para un rendimiento mejorado del modulador.

Principales métodos:

• Integración de nitruro de silicio (SiN) de baja pérdida con titanato de bario (BTO) altamente no lineal en una sola plataforma.
• Utilización de plasmónica a nanoescala para permitir diseños de moduladores miniaturizados y de alta velocidad.
• Fabricación y prueba de moduladores Mach-Zehnder (MZ), IQ y de racetrack (RT).

Principales resultados:

• Demostró anchos de banda electro-ópticos de hasta 110 GHz con longitudes activas de tan solo 5 µm.
• Logró velocidades de datos récord de 448 Gbit/s con un modulador IQ y 340 Gbit/s con un modulador MZ.
• Introdujo el primer modulador IQ de BTO sobre SiN y el primer modulador RT plasmónico con BTO, que opera eficientemente en la banda O con una pérdida de 2 dB.

Conclusiones:

• La plataforma plasmónica BTO sobre SiN ofrece una solución prometedora para moduladores ópticos de alta velocidad de próxima generación.
• Esta tecnología aborda la creciente demanda de transmisión de datos más rápida en las aplicaciones de comunicación óptica y de IA.
• La versatilidad de la plataforma SiN combinada con las propiedades no lineales del BTO allana el camino para futuros avances en fotónica integrada.