Si₃N₄-等离子体铁电MZIR调制器用于O频段的112Gbaud PAM-4传输

科学领域:

• 光子学和光电学和光电子学.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 集成光学 集成光学 集成光学

背景情况:

• 等离子调制器对于高速光通信至关重要.
• 化 (Si3N4) 为光子设备提供了一个CMOS兼容的平台.
• 对于当前的电信网络来说,O频段运行是必不可少的.

研究的目的:

• 为了比较等离子体铁电马赫-泽恩德在环 (MZIR) 调节器与对称的马赫-泽恩德调节器 (MZMs) 的性能.
• 评估不同金属 (Ag,Au,Cu) 对调节器性能的影响.
• 为了展示O频应用的Si3N4上的高速,低压和低损耗调制.

主要方法:

• 使用数值模型进行基于模拟的分析.
• 时间域模拟以验证信号生成.
• 性能指标包括Vπ x L产物和信号对噪声比 (ΔQ).

主要成果:

• 与MZM相比,MZIR调节器可以显著降低Vπ x L产物 (高达Ag的46%),而MZM则可以显著降低Vπ x L产物.
• 成功生成了112个Gbaud PAM-4信号,具有低驱动电压 (2 x 1.3 Vpp).
• 与MZM相比,MZIR提供了优越的信号质量 (对Ag的ΔQ改进高达2.9)

结论:

• 对于等离子调制器的MZM,MZIR布局提供了优越的性能.
• 兼容CMOS的铜 (Cu) 是高贵金属 (Ag,Au) 的一个可行的低成本替代品.
• 本文介绍了首次对Si3N4上的高性能等离子调制器进行理论演示,用于O频段操作.