压抑的等离子模式合器,用于高效的光电酸调制器

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
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 集成酸 (LN) 电光 (EO) 调制器对于光通信至关重要,因为LN的有利性质.
• 虽然电光带宽 (BW) 和半波电压 (Vπ) 的权衡得到了充分研究,但电压长度乘积 (Vπ·L) 和光学插入损失 (IL) 的权衡需要进一步研究高效的EO调节器.
• 这种Vπ·L-IL权衡受到电极几何学的影响,影响电场强度和金属电极吸收损失.

研究的目的:

• 为了研究电极设计和光学插入损失在LN调制器之间的关系.
• 通过提出一种新的电极形状来克服Vπ·L-IL的权衡.
• 用数字来证明拟议设计的性能改进.

主要方法:

• 分析了吸收损失对电极宽度的依赖性,考虑了介电波导和金属-介电等离子模式之间的模式合.
• 开发了一个特殊的电极形状来抑制这种模式合.
• 进行了数值模拟来评估传播损失,Vπ·L和频率响应 (3-dB BW).

主要成果:

• 与传统设计相比,拟议的电极设计在相同的Vπ·L下实现了传播损失的5倍减少.
• 在相同的光学插入损失下,Vπ·L减少了16%.
• 该设计保持了调制器的频率响应,使50 GHz以上的3-dB BW具有0.8厘米长的电极.

结论:

• 新型电极形状有效地减轻了LN调制器中的Vπ·L-IL权衡,从而提高了效率和降低了插入损失.
• 这一设计原理可用于提高各种光学设备的性能,包括相位变换器,过器和光学共振器.
• 这些发现为开发下一代高性能集成光子设备铺平了道路.