Фотонные схемы «кремний на изоляторе» для оптических систем связи

В работе рассматривается возможность использования кольцевых резонаторов в качестве оптических модуляторов в системах связи. Кольцевые резонаторы являются основным компонентом полностью оптических интегральных фотонных схем из-за их небольшого размера, который способствует увеличению плотности интеграции. Управление интенсивностью света с помощью эклектического/оптического эффекта является основной целью данного исследования. Изучена электронно-оптическая модуляция с использованием эффекта плазменной дисперсии. Эффект плазменной дисперсии – это механизм, с помощью которого контролируемое изменение эффективного показателя преломления кремния на изоляторе SOI может быть достигнуто путем изменения концентрации свободных носителей в кремниевых волноводах. В оптическом модуляторе на основе кольцевого резонатора SOI интенсивность света, проходящего через резонатор, регулируется путем изменения показателя преломления материала кольцевого волновода, что, в свою очередь, изменяет условия резонанса резонансных мод. Это изменение условий резонанса может быть достигнуто путем приложения электрического поля к модулирующим электродам, которые размещены в ребристом волноводе. В этой работе представлен теоретический анализ и сначала представлен отклик модулятора, затем производительность проверяется с помощью программного обеспечения для 3D-моделирования. Хотя работа в большей степени сосредоточена на модуляции интенсивности включения-выключения, она также открывает возможности для использования таких компактных модуляторов для различных методов модуляции, таких как мультиплексирование OFDM с ортогональным частотным разделением; это означает, что модуляторы с высокой скоростью передачи данных используют малогабаритные устройства.