2μm波帯のグラフェン・オン・シリコンスロット高性能波導体調節器

科学分野:

• オプトエレクトロニクス (光電子機器)
• マテリアルサイエンス 材料科学
• 電気通信 電気通信について

背景:

• 2μm波長帯の通信は,光通信能力のボトルネックを壊すためのスペクトル上の利点を提供します.
• 高性能光学変調器は,伝送率,エネルギー効率,光学システムへの統合に不可欠です.
• 既存の2μmモデュレータは1.55μmモデュレータに遅れをとり,このスペクトルウィンドウの可能性を制限しています.

研究 の 目的:

• 2μm波長帯で動作する高性能光学変調器の設計と実証.
• 2μmのスペクトル窓における電流調節器の性能のギャップを補うために.
• 2μm波帯通信技術の開発を進めること.

主な方法:

• グラフェン・オン・シリコン・スロット・ウェーブガイド・プラットフォームを用いた設計された電気吸収および屈折指数調節器.
• 特徴的な変調器の性能は,電圧長度積,挿入損失,消亡比,変調帯域幅,およびエネルギー消費を含む.
• 理論的には,マイクロリング共振器を使用した4振幅シフトキーリングと四次相位シフトキーリング調節が実証されています.

主要な成果:

• 吸電調節器の電圧長度積は0.113V·cmであった.
• 低挿入損失 (1.9dB),高解消比 (50.7dB),および~520GHzの3dBの調節帯域幅が実証されています.
• 177.38 fJ/bitの報告されたエネルギー消費と,高度なモジュレーションスキームの理論的実証.

結論:

• 開発されたグラフェン・オン・シリコン・スロット・ウェーブガイド・モジュレータは,2μm通信の高性能を提供します.
• これらの調節器は,2μm波帯の低挿入損失と高度に統合されたソリューションへの道を提供します.
• この研究は,2μm波帯の通信システムの実用的な実行可能性と開発を可能にするのに大きく貢献します.