超低损耗慢光薄膜锂硅酸盐光调制器
光学
2024-11-27 v1 应用物理
摘要
用于下一代光互连的电光调制器需要低损耗-效率产品, 紧凑的占地面积, 高调制效率, 宽带宽, 以及低损耗。本文提出并演示了一种基于级联中景深光栅实现的超低损耗高效率薄膜锂硅酸盐马赫曼-齐耳调制器。该稀损耗慢光结构在实验中实现的额外损耗可低至0.6 dB/mm, 这比传统慢光结构低出数十倍, 在理论上实现最佳设计的 capacitively-loaded traveling-wave 电极, 可达320GHz的高调制带宽。实验上, 制造的慢光调制器(调制区域长度为2.8 mm)具有超低损耗-效率积为7.4 VdB, 并且在67 GHz处电光响应平坦, 实现了2Vpp低驱动电压下的4.5 dB高ER的100Gbps on-off keying, 同时也产生了200Gbps PAM4和150Gbps PAM8信号, 以展示其对先进调制格式的巨大潜力。特别地, 它实现了最高FOM为182的高速光调制, 包括比特率, 相对于Vpp的消光比归一化, 调制效率。该基于景深光栅的卓越性能显示出巨大的潜力, 为开发用于数据中心和高性能计算系统的高速光互连铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2411.17480,
title = {Ultra-low-loss slow-light thin-film lithium-niobate optical modulator},
author = {Chenlei Li and Jianghao He and Ming Zhang and Yeyu Tong and Weixi Liu and Siyuan Wang and Lijia Song and Hongxuan Liu and Hengzhen Cao and Liu Liu and Yaocheng Shi and Daoxin Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.17480},
year = {2024}
}