Oliy ta’lim tizimi pedagog va rahbar kadrlarini qayta tayyorlash va ularning malakasini oshirishni tashkil etish bosh ilmiy-metodik markazi farg’ona davlat universiteti

Qurilma arxitekturasi

Kremniy yorug'lik manbalarini yaratish bo'yicha ishlar davom etmoqda, ammo ular hali ham to'liq emas. Va ishonchli va samarali kremniy yorug'lik manbai paydo bo'lgunga qadar, o'rnatilgan fotonik tizimlar davriy jadvalning III-V guruhlari an'anaviy materiallariga muhtoj bo'ladi.
Intel-dan so'ng biz tashqi bo'shliqqa ega lazer va Bragg panjarali kremniy tolasidan kerakli to'lqin uzunligini olish uchun III-V guruh kristallari tomonidan yaratilgan yorug'lik uchun filtr sifatida qanday foydalanish mumkinligiga misol keltiramiz. optik aloqa. Kremniydagi kuchli termo-optik effekt hosil bo'lgan to'lqinni sozlash uchun ishlatilishi mumkin.
Bragg panjarasi 1,2 x 2,3 x 3,4 mkm o'lchamdagi ko'p yivlarga ega bo'lgan kremniyli izolyator (SOI) gofretini o'rash orqali qilingan. Keyinchalik, tegishli ishlov berishdan so'ng, biz uning tafsilotlarini o'tkazib yuboramiz, Bragg panjarasi yorug'lik qo'llanmasiga joylashtirildi. ELC kuchaytirgich chipi bilan Bragg panjarasini o'z ichiga olgan yorug'lik qo'llanmasini ulash orqali qurilgan. Rezonator bir tomonda ko'zgu vazifasini o'tagan Bragg panjarasi va 90% aks ettiruvchi qoplamali kuchaytirgich chipi o'rtasida hosil bo'lgan, bu esa qarama-qarshi tomonda oyna hosil qilgan. Bragg panjarasi bo'lgan yorug'lik qo'llanmasi kuchaytiruvchi chipga 8 ° burchak ostida ulangan, bu esa aks ettirmaydigan qoplama bilan birgalikda yuzning samarali aks ettirish qobiliyatini 10-5 ga tushirdi. Yaratilgan nur lazer diodining yuzidan chiqdi, uning ustiga 90% aks ettiruvchi qoplama qo'llaniladi va linzali bitta rejimli optik tolaning konusiga tushdi (1-rasm). Ob'ektiv optik tola va lazer o'rtasidagi bog'lanishni kuchaytirishga xizmat qildi. Bragg panjarasi yordamida tashqi rezonator bilan lazerning ishlash printsipini yaxshiroq tushunish uchun biz uning sxemasini ko'proq an'anaviy komponentlar bo'yicha taqdim etamiz (2-rasm).

Kremniy modulyatorlar

Shunday qilib, kompleksga asoslangan sozlanishi lazer yarimo'tkazgichli diod III-V guruhlari va kremniy Bragg panjarasi. Biroq, chiqish lazeri ma'lumotni olib o'tmaydigan doimiy to'lqin hosil qiladi. Optik aloqa kanallari orqali ma'lumotlarni uzatish uchun optik modulyator kerak bo'ladi. Modulyatsiya chastotasi 1 gigagerts dan yuqori bo'lgan bunday qurilmalar odatda litiy niobat (LiNbO3) ferroelektrik kristallaridan yoki mahalliy Stark effektidan foydalanadigan ko'plab kvant quduqlari bo'lgan murakkab yarimo'tkazgichlardan ishlab chiqariladi (atomning spektral chiziqlari ta'sirida bo'linadi). tashqi elektr maydoni) yoki elektroabsorbsiya ta'siri. Ushbu qurilmalarda modulyatsiya chastotasi 40 gigagertsga etadi.
Arzon echimlarga bozor talabi kremniy asosidagi modulyatorlarni ishlab chiqishni rag'batlantirdi. Bundan tashqari, kremniy fotonikasi CMOS texnologiyasi asosida monolitik integratsiyalashgan optik elementlarni olish imkonini beradi.
Kremniy asosidagi optik modulyatorlar ko'plab tadqiqot markazlari tomonidan taklif qilingan va namoyish etilgan. Biz bu yerda Mach-Zehnder interferometri (MCI) asosidagi qurilmaning eksperimental versiyasini taqdim etamiz. MZI passiv kremniy to'lqin o'tkazgichiga o'rnatilgan MOS kondansatkichiga asoslangan fazali o'tish davrining dastlabki rivojlanishi tufayli 1,55 mkm to'lqin uzunligi uchun 2,5 gigagertsli modulyatsiya chastotasiga erishish mumkin.
MCI ning sxematik ko'rinishi shaklda ko'rsatilgan. 3. Kiruvchi yorug'lik teng ikkita qismga bo'linadi va interferometrning ikki qo'liga yo'naltiriladi. Ularning har biri faol qismni o'z ichiga olishi mumkin, bu esa qo'llaniladigan kuchlanish yordamida qo'lda yorug'lik tarqalish tezligini biroz o'zgartiradi. Natijada, chiqishda nurlarning fazaviy siljishi olinadi, bu shovqin tufayli hosil bo'lgan nurda intensivlikning o'zgarishiga olib keladi.