新型硅锂铌酸盐异质平台偏置漂移免费马赫-曾德尔调制器

"这篇研究论文聚焦于开发一种基于异质硅和锂 niobate 平台的无偏移漂移的马赫-曾德尔调制器。光学调制器在节能且经济高效的光通信网络中扮演着核心角色，而异质硅和锂 niobate 调制器因其低光学损耗、低驱动电压和大调制带宽的优异性能受到关注。然而，采用锂 niobate 作为电光材料的光学调制器面临的主要问题是直流偏置漂移。本文中，研究人员展示了高速且无偏移漂移的马赫-曾德尔调制器，解决了这一关键问题，为光通信技术的进步提供了新的解决方案。" 文章内容详细解析： 马赫-曾德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator, MZM）是光通信系统中常用的一种调制设备，通过改变光路的相位差来改变光的强度，实现数据编码。在传统的基于锂 niobate 的 MZM 中，直流偏置漂移问题是一个主要挑战。这种漂移会导致调制器性能不稳定，影响通信质量，需要频繁校准，增加了系统的复杂性和维护成本。 本研究中，科学家们提出了一种创新的方法，采用异质硅和锂 niobate 结构来构建 MZM，成功地实现了无偏移漂移的特性。这种新型调制器利用了硅和锂 niobate 的互补优势：硅以其出色的集成电路兼容性和低损耗特性，而锂 niobate 则以其强大的电光效应著称。通过优化设计，他们能够在不牺牲调制性能的前提下，消除由锂 niobate 材料引起的直流偏置漂移问题。 此外，该研究还强调了调制器的高速性能，这在高速光通信系统中至关重要。高速调制能力使得数据传输速率得以提高，满足了现代通信网络对大数据量、高传输速度的需求。结合低驱动电压，这种新型 MZM 不仅能提高能效，还能降低系统的功耗，对于构建绿色可持续的光网络具有重要意义。 这项工作不仅解决了困扰锂 niobate 调制器的直流偏置漂移问题，而且提高了调制速度，为光通信领域的未来发展开辟了新路径。它预示着更高效、更稳定且易于集成的光调制解决方案，有望广泛应用于数据中心、光纤通信网络以及未来的量子信息处理系统中。