铌酸锂的电光效率比InP、GaAs、SiPh这些材料要高很多,虽然从体材料到薄膜材料,已经减小了调制器的尺寸,相比较硅光集成的调制器,薄膜铌酸锂的尺寸还是很大。
之前写过的华为和中山大学合作的67GHz,120GBd的调制器。
也写过清华大学通过折叠MZ结构,降低芯片尺寸
如果想继续降低,从MZ到微环是硅光集成常用方案,更低功耗,更小尺寸。微环本身是“共振腔”,通过调整微环折射率,改变其谐振波长与入射激光器波长的失谐,产生信号调制。
硅的晶体结构是对称的金刚石结构,制作弯曲,很容易,不会引起极化,但铌酸锂就很难了。比如清华大学那个折叠铌酸锂,就需要做调制器极性翻转。
用微环谐振腔制作调制器,适合硅光,不适合铌酸锂,浙大的思路是采用FP谐振腔替代微环谐振腔,一样的调制思路。只是波导无需弯曲,可以迁就铌酸锂各向异性的晶体结构。
略拆解一下,光栅是具有反射作用的,两侧光栅形成反射,等效一个FP谐振腔。
外加电场,改变铌酸锂薄膜的折射率,改变FP腔的谐振波长,产生与入射波长的“失谐”,就是波长偏移,产生调制。
浙大还有一个异型耦合结构,那是降低光栅端面反射原路返回对信号RIN的影响,那是一个模式分离结构,反射光通过模式转换,换到耦合臂输出,与入射光不重叠,降低调制信号的幅度噪声。
这个结构的调制长度仅有50μm,相比较厘米级别的MZ结构,要小很多。
下周二聊下数据中心的光模块