基于厚二氧化硅缓冲层的高性能薄膜铌酸锂马赫-曾德尔调制器
光学
2024-12-18 v1 应用物理
摘要
利用薄膜铌酸锂（TFLN）平台的高速光子集成电路为应对全球激增的数据流量需求提供了一种极具前景的方案。作为关键组件，基于 TFLN 的电光（EO）马赫-曾德尔调制器（MZM）应具备低驱动电压、宽工作带宽、高消光比和低插入损耗。然而，同时追求最大电光重叠积分和最小微波损耗，必须在驱动电压与工作带宽之间进行根本性的折中。在此，我们展示了在 12-\mu}m 厚的二氧化硅埋层上构建的、采用周期性电容加载行波电极的高性能 TFLN 电光 MZM。与利用刻蚀硅衬底或石英衬底的同类型器件相比，我们的器件具有简化的制造工艺和更高的调制效率。值得注意的是，所制备的 MZM 在电信 C 波段实现了 1.25 Vcm 的高调制效率，同时在 67 GHz 下保持了 1.3 dB 的低电光滚降。我们的演示提供了一条在适用于批量生产的简化配置中实现完美群速度匹配并打破电压-带宽限制的途径，从而为高性能 TFLN MZM 的发展奠定了基础，并有益于下一代应用于光通信、信号处理及其他领域的光子集成电路（PIC）。
引用
@article{arxiv.2412.12556,
title = {High-performance thin-film lithium niobate Mach-Zehnder modulator on thick silica buffering layer},
author = {Xiaotian Xue and Yingdong Xu and Wenjun Ding and Rui Ye and Jing Qiu and Guangzhen Li and Shijie Liu and Hao Li and Luqi Yuan and Bo Wang and Yuanlin Zheng and Xianfeng Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.12556},
year = {2024}
}