硅基高速二进制相移键调制器：单驱推挽高速行波电极实现

"这篇科研论文展示了使用硅基马赫-曾德尔调制器进行二进制相移键控（BPSK）调制的技术。该调制器具有一个π相位偏移电压（Vπ）约为-4.5伏，并采用单驱动推挽高速行波电极设计。通过数值模拟优化，电光带宽达到35GHz。在32Gb/s的数据速率下，测得的BPSK星座图误差向量幅度为18.9%。该研究由上海交通大学和华为技术有限公司的研究人员共同完成。" 这篇论文主要探讨的是高速光通信领域的一个关键组件——硅基高速二进制相移键控（BPSK）调制器。相移键控是一种常见的数字调制技术，通过改变信号的相位来传输信息。在本文中，研究人员使用了硅基马赫-曾德尔调制器，这是一种基于硅材料的光学调制器，因其小型化、集成度高和成本效益好而在光通信系统中得到广泛应用。 马赫-曾德尔调制器的工作原理是利用光的干涉现象，通过改变光路中的相位差来实现光信号的调制。文中提到的π相位偏移电压（Vπ）是指使调制器产生一个完整相位变化（180度）所需的电压，这个值对调制器的性能至关重要。在本实验中，Vπ为-4.5V，意味着当施加此电压时，调制器可以实现完全的相位翻转。 为了提高调制器的性能，研究团队采用了单驱动推挽高速行波电极设计。这种设计允许电流在电极上双向流动，从而有效地驱动调制器，提高了调制速度。通过数值模拟优化，他们成功将电光带宽提升到了35GHz，这意味着调制器能在高频范围内有效工作，适应高速数据传输的需求。 实验结果表明，该调制器在32Gb/s的数据速率下能够稳定工作，产生的BPSK星座图是衡量调制质量的重要指标。误差向量幅度（EVM）是衡量调制精度的一个参数，18.9%的EVM值虽然不是最优，但表明了调制器在高速率下的可接受性能。 此项研究的成果对于推动硅光子学在数据中心和电信网络中的应用具有重要意义，特别是在不断提高数据传输速率和降低功耗方面。同时，单驱动推挽高速行波电极的设计方法也为未来更高速、更高效的光调制器提供了可能的发展方向。