全光非挥发性光学调制器用于光纤内运行
Zhihai Liu1, Xiang Li1, Siying Cheng1
1Key Lab of In-Fiber Integrated Optics, Ministry Education of China, Harbin Engineering University, Harbin, 150001, P.R. China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
我们开发了一个非挥发性,全光学调制器,使用相变材料进行光纤内数据处理. 这种设备可以实现节能,高速的光通信,而无需光电转换.
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
- 光学通信是指光学通信.
背景情况:
- 信息时代需要高速,低能耗的光子系统来进行数据传输,处理和存储.
- 从电光到全光调制器的过渡是关键,但当前设备中的挥发性材料增加了能源消耗.
- 对于节能全光学调制,需要非易失性材料.
研究的目的:
- 提出和演示一种全新的全光学,非挥发性光学调制器,用于光纤内运行.
- 为了利用Ge2Sb2Te5 (GST) 的相变特性进行光学调制.
- 为了使光纤中的信号传输,处理和存储能够在没有光电转换的情况下进行.
主要方法:
- 使用Ge2Sb2Te5 (GST) 集成全光学调制器进行光纤内操作.
- 用光脉冲诱导GST相位过渡来改变光纤端面反射性.
- 通过干扰光谱分析实现了输出光强度的调制.
主要成果:
- 在电信频段中显示出13dB的干扰强度对比.
- 实现了大约100纳秒 (ns) 的响应时间来脉冲.
- 成功运行该设备作为一个标量乘法和逻辑操作单元.
结论:
- 开发的基于GST的调制器为光纤应用提供非挥发性,节能的光学调制.
- 该设备具有低开关功耗 (<100nJ) 和非挥发性数据保留.
- 这种光纤调制器是迈向先进全光学设备和网络的基本步骤.
