Y9T331 拉瓦尔：提高硅光调制器的RC补偿设计

更新时间：2023-11-27 08:11:48 阅读量：1085

硅采用P型N型半导体设计波导结构，一个串联电阻，一个结电容，导致其RC常数的存在，调制器带宽受限。

降低RC常数，可提高带宽

两个电容串联，容值减小，也就是说能在调制电极中串联电容，可提升带宽，如果设计合适的RC均衡补偿网络，是提升带宽的一个有效方法，

之前写过拉瓦尔和华为合作的硅光MZ分段式调制器，之前写过富士通通过在硅光波导侧面串联薄膜电阻和双层嵌入式金属板做串联电容，从而实现硅光调制器的带宽提升。

今年拉瓦尔，也同样设计了RC结构，在重掺杂的N型区域，做分段，一方面是调整光学折射率与射频折射率的匹配，用于行波速度的控制，其次就是与金属电极适配，完成寄生的RC网络。

在N电极（信号电极）的双层布线结构里，充分利用孔与线的分布，在不增加额外空间的前提上，将R和C嵌入集成进去。

下图左侧是传统的硅光调制器的电路模型，右侧是增加RC网络的模型，尤其是串联一个电容后，PN之间的等效电容降低，提升带宽，这是在高频的作用。其次RC网络还能储存电荷，用于低频时的调制效率的补偿。在低频和高频都有效起到“均衡”作用。

拉瓦尔做了一组对比，传统结构（无分段）的带宽45GHz，采用RC集成后，带宽提升到61GHz，几乎可以媲美去年多段调制的67GHz带宽的设计。