纳秒级微带线电极驱动的聚合物马赫-曾德尔干涉仪电光调制器：高速响应与优化设计

本文主要探讨了一种基于优化微带线电极（MSL）和客体-主体型电光（EO）聚合物DR1/SU-8的纳米级聚合物马赫-曾德尔干涉仪（MZI）电光调制器的实验研究。该工作旨在提升电光调制器的响应速度，通过精心设计电极结构和严格控制制造工艺，确保其性能优越。 微带线电极作为关键组件，其最终的特征阻抗被优化至约49.4欧姆，这种阻抗匹配对于减小信号损失和提高调制效率至关重要。同时，为了实现高效光波与微波的传输，文章强调了对微波指数（1.5616）和光波指数（1.6006）之间差异的最小化处理。 在1550纳米波长下，该调制器表现出优异的性能，插入损耗仅为12分贝，消光比更是达到了16分贝，这对于减少信号干扰和保持信号质量非常有利。在开关操作模式下，上升时间和下降时间分别为16.3纳秒和16.7纳秒，这表明其具有出色的瞬态响应能力。 作者们进行了长达2000小时的室温（25摄氏度）下的长期稳定性监测。值得注意的是，他们在响应时间上进行了创新性的逻辑函数建模，揭示了随时间演变的新趋势。初始的上升和下降时间大约为16纳秒，然而在300小时后，这两个时间参数分别增加到了接近28纳秒的稳定值，显示出良好的长期可靠性。 这项研究通过优化的微带线电极设计和精密的工艺控制，成功地实现了纳秒级的聚合物Mach-Zehnder干涉仪电光调制器，为集成光电子学领域提供了高性能的解决方案。此外，通过逻辑建模方法，研究人员能够更好地理解和预测设备的长期行为，为进一步优化和应用奠定了基础。