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Modulatore elettro-ottico con giunzione p-n periodica in guida d’onda a luce lenta

effetto dispersione del plasmagiunzione p-n interlacciataluce lentaModulatori elettro-ottici

Introduzione

L’invenzione riguarda una famiglia di modulatori elettro-ottici basati sull’effetto di dispersione di plasma, ossia sulla variazione dell’indice di rifrazione in una giunzione p-n modulata. L’invenzione riguarda in particolare i modulatori Mach-Zehnder in cui viene ottenuta una luce lenta in un reticolo nella guida d’onda al silicio, ottenendo una migliorata efficienza di modulazione e ridotta dissipazione di energia.

L’invenzione consente la produzione di modulatori a luce lenta per fotonica al silicio con ridotta dissipazione di energia.

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione si basa su una guida d’onda a luce lenta in silicio, contenente un reticolo periodico, combinata con una giunzione p-n interlacciata con la stessa periodicità del reticolo. Ciò permette di ottenere una corrispondenza ottimale tra il profilo del campo elettromagnetico e le regioni di svuotamento della giunzione p-n. L’efficienza di modulazione risultante è notevolmente migliorata rispetto ai modulatori comuni basati su normali guide d’onda, anche in un intervallo spettrale di 20-30 nm vicino all’estremità di banda, mentre la perdita totale di inserzione dovuta ai portatori liberi non è aumentata.

Possibili Applicazioni

  • Reti di telecomunicazione;
  • Conversione elettro-ottica di informazioni nei data center.

Vantaggi

  • Migliorata efficienza di modulazione in un intervallo spettrale fino a 20-30 nm;
  • Aumentata larghezza di banda del modulatore a luce lenta;
  • Ridotta perdita della struttura a luce lenta rispetto ad una giunzione laterale p-n;
  • Maggiore efficienza e minori perdite di inserimento indotte dai free-carrie