面向高速通信的宽带薄膜锂铎钛调制器
光学
2025-08-25 v2 应用物理
摘要
过去三十年中，全球数据流量持续增长，同时可 disaggregated 计算架构不断进步，对通信网络和高性能计算系统中的光转器提出了重大挑战。具体而言，需显著提升数据率，同时降低能耗和成本。基于InP、薄膜锂硝酸钼(LiNbO3)或等离子体的高性能光调制器已得到开发，其中LiNbO3在高速低电压调制方面表现突出。然而，薄膜LiNbO3的广泛产业化受制于底层'绝缘'衬底成本较高——这与硅光子能从微电子常规应用中获得强大协同效应形成鲜明对比。本文展示了基于薄膜锂铎钛(LiTaO3)的集成110 GHz调制器——该材料平台已用于毫米波滤波器，能够从现有高产量应用中获得技术和经济协同效应，提供可扩展的低成本制造。我们证明，基于LiTaO3的光子集成电路调制器可支持176 GBd PAM8传输，实现超过400 Gbit/s的净数据率。此外，我们表明使用银电极可降低相较于先前采用金电极的微波损耗。我们的演示将LiTaO3调制器定位为下一代高速、低能耗且成本效益出色的光转器集成平台。
引用
@article{arxiv.2407.16324,
title = {Ultrabroadband thin-film lithium tantalate modulator for high-speed communications},
author = {Chengli Wang and Dengyang Fang and Alexander Kotz and Grigory Lihachev and Mikhail Churaev and Zihan Li and Adrian Schwarzenberger and Xin Ou and Christian Koos and Tobias Kippenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.16324},
year = {2025}
}