コーネル大学シリコン光電変調器研究が突破された

コーネル大学zuiは光電集積分野でブレークスルーを遂げ、ミクロン級のシリコンの研究に成功した光電変調器。以前のシリコン上の電気光学変調器いずれもミリスケールであり、実際の意味での光電集積を実現するのは難しい。GaAs変調器は小さくはできるが、現在のシリコン集積回路をうまくサポートすることはできない。昨日出版されたネイチャー誌には、コーネル助教授のマイケル・リプソン氏の記事が掲載されていた。本文では、直線導波路と園導波路が結合された構造であり、園導波路の直径が特定の許容波長の整数倍を通過する場合には、園導波路の直径が結合された環状共振器を紹介した。本文で採用した環状共振器は直径12ミクロンで、1576 nmの波長にぴったり合う。環状構造の周囲は負にドープされたシリコンリングであり、それによって内輪とPIN構造を形成する。PN接合に電圧が印加されると、電子と正孔が導波路に注入され、導波路の屈折率と共振周波数が変化し、信号の通過と阻止が決定される。この設計の鍵は、従来必要とされていた長導波路の代わりにリング導波路を導入することである。実験で著者らは0.3 Vの電圧でこの変調器をうまく制御できることを発見した。今回の試験では1.5 Gbpsの変調を実現した。
この記事のタイトルは「Micrometer-scale Silicon Electro-Optic Modulator.」となっています。共同著者には、コーネル大学院生のQianfan XuとBradley Schmidt、インテルから来た博士研究員のSameer Pradhanも含まれています。

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