薄膜铌酸锂中毫米波光调制性能的系统研究
光学
2022-10-27 v2 应用物理
摘要
毫米波(mmWave)频段(30 - 300 GHz)是无线通信、近程雷达与传感应用中新兴的频谱范围。能够高效地将毫米波信号转换到光域的毫米波-光调制器,是通过光网络长距离传输毫米波信号的关键组件。然而,在这些超高频率下,调制性能对传输线损耗以及速度匹配和阻抗匹配条件高度敏感,而这些参数的精确测量与建模往往并非易事。本文通过理论建模、电学验证以及高达 325 GHz 频率下的电光测量,对薄膜铌酸锂调制器的毫米波-光调制性能进行了系统研究。基于我们经实验验证的模型,我们展示了薄膜铌酸锂毫米波-光调制器,其测得 3-dB 电光带宽为 170 GHz,6-dB 带宽为 295 GHz。该器件在 250 GHz 的超高调制频率下还显示出 7.3 V 的低射频半波电压。本工作为毫米波-光调制器的设计与表征提供了全面指导,并为面向超越 5G 通信与雷达应用的未来集成毫米波光子系统集成铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2206.13835,
title = {Systematic Investigation of Millimeter-Wave Optic Modulation Performance in Thin-Film Lithium Niobate},
author = {Yiwen Zhang and Linbo Shao and Jingwei Yang and Zhaoxi Chen and Ke Zhang and Kam-Man Shum and Di Zhu and Chi Hou Chan and Marko Lončar and Cheng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.13835},
year = {2022}
}