四通道石墨烯光学接收器
Laiwen Yu1, Yurui Li2,3,4, Hengtai Xiang1
1State Key Laboratory of Extreme Photonics and Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, International Research Center for Advanced Photonics, Zhejiang University, Zijingang Campus, Hangzhou 310058, China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
研究人员使用石墨烯光探测器 (GPD) 开发了一种集成的光学接收器. 该设备支持高速数据传输,为光通信提供进步的石墨烯光子集成电路.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 光子是高容量光通信的关键,因为其低功耗和制造成本.
- 石墨烯光探测器 (GPD) 提供宽带操作,高速和低集成成本,补充了波长超过1.6微米的SiGe光探测器.
- 将GPD集成到平台上对于下一代光学互连至关重要.
研究的目的:
- 实现集成的四通道波长分割多重复合 (WDM) 光学接收器.
- 在WDM接收器架构中展示光热电GPD的性能.
- 展示机械剥皮石墨烯在大型光子集成电路中的潜力.
主要方法:
- 使用微环共振器 (MRR) 阵列制造一个集成的WDM光学接收器.
- 整合了四个p-n同连接石墨烯光探测器 (GPD) 与一个机械剥落的hBN/石墨烯/hBN堆.
- 描述GPD响应能力,带宽和WDM接收器的数据传输能力.
主要成果:
- 光热电GPD实现了大约1.1V/W的零偏差响应率和超过67GHz的3dB带宽.
- 由于紧的活性区域 (0.006 mm2) 和均的石墨烯堆,GPDs表现出高的一致性.
- 该WDM石墨烯光学接收器成功传输了4 × 16 Gbps的非返回零光学信号.
结论:
- 这项工作介绍了第一个基于GPD阵列的光学接收器,使用高质量的机械皮石墨烯和低电阻边缘接触.
- 展示的WDM接收器与机械皮和CVD培养的石墨烯兼容.
- 该研究强调了具有高一致性的GPD大规模集成的可行性,促进了石墨烯光子集成电路.
