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Open Access
High-Speed-Operation of All-Silicon Lumped-Electrode Modulator Integrated with Passive Equalizer
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Fonctionnement à grande vitesse du modulateur à électrodes localisées entièrement en silicium intégré à un égaliseur passif

Yohei SOBU, Shinsuke TANAKA, Yu TANAKA

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Résumé:

La technologie photonique sur silicium est un candidat prometteur pour les émetteurs-récepteurs à petit facteur de forme pouvant être utilisés dans les applications de centres de données. Cette technologie présente un faible encombrement, un faible coût de fabrication et une bonne immunité à la température. Cependant, son principal défi réside dans le fonctionnement à haut débit en bauds des modulateurs optiques avec une faible consommation d'énergie. Cet article étudie un modulateur Mach-Zehnder entièrement en silicium basé sur les déphaseurs optiques à électrodes localisées. Ces déphaseurs sont pilotés par un pilote d'onduleur à semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire (CMOS) pour obtenir un émetteur optique de faible puissance. Cette architecture améliore l'efficacité énergétique car un convertisseur numérique-analogique (DAC) électrique et un pilote linéaire ne sont pas nécessaires. De plus, le courant ne circule qu’au moment de la transition des données. A cet effet, nous utilisons un déphaseur à diode PIN. Ces déphaseurs ont une grande capacité, ce qui permet de réduire la tension de commande tout en conservant un déphasage optique. D'autre part, cette étude intègre un égaliseur passif résistance-capacité (RC) avec un déphaseur PIN pour étendre la bande passante électro-optique (EO) d'un modulateur. Par conséquent, l'efficacité de la modulation et la bande passante EO peuvent être optimisées en concevant le condensateur de l'égaliseur RC. Cet article passe en revue les progrès récents dans le fonctionnement à grande vitesse d'un modulateur PIN-RC tout-Si. Cette étude présente une structure métal-isolant-métal (MIM) pour un condensateur avec un égaliseur RC passif afin d'obtenir une bande passante EO plus large. En conséquence, cette étude atteint une bande passante EO de 35.7 à 37 GHz et un fonctionnement NRZ à 70 Gbauds est confirmé.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E103-C No.11 pp.619-626
Date de publication
2020/11/01
Publicisé
2020/05/15
ISSN en ligne
1745-1353
DOI
10.1587/transele.2019OCP0006
Type de manuscrit
Special Section INVITED PAPER (Special Section on Opto-electronics and Communications for Future Optical Network)
Catégories

Auteurs

Yohei SOBU
  Fujitsu Limited
Shinsuke TANAKA
  Fujitsu Limited
Yu TANAKA
  Fujitsu Limited

Mots-clés

Table des matières