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硅基可調(diào)光延遲線能夠?qū)崿F(xiàn)皮秒級別的延遲時間調(diào)節(jié)

更新時間:2025-04-17      點(diǎn)擊次數(shù):619
  硅基可調(diào)光延遲線的核心在于利用硅基材料的光學(xué)特性,結(jié)合微納加工技術(shù),構(gòu)建出具有多個可調(diào)諧單元的光延遲結(jié)構(gòu)。其工作原理主要基于光的干涉和折射率變化。當(dāng)光信號通過輸入波導(dǎo)進(jìn)入延遲線時,會被分成不同的路徑進(jìn)行傳輸。通過調(diào)節(jié)調(diào)諧電極上的電壓,可以改變光學(xué)諧振腔或波導(dǎo)的折射率,從而改變光信號在不同路徑上的傳播速度和相位,實(shí)現(xiàn)對光信號延遲時間的準(zhǔn)確調(diào)控。
 
  硅基可調(diào)光延遲線的結(jié)構(gòu)設(shè)計:
 
  1.輸入輸出波導(dǎo):用于將光信號導(dǎo)入和導(dǎo)出延遲線,通常采用單模波導(dǎo)以確保光信號的高效傳輸。
 
  2.直通端與上載下載端:直通端允許光信號不經(jīng)過延遲直接通過,而上載下載端則用于將需要延遲的光信號引入延遲線中進(jìn)行處理。
 
  3.光學(xué)諧振腔:是實(shí)現(xiàn)光信號延遲的關(guān)鍵部分,通過微環(huán)諧振腔、多環(huán)跑道型結(jié)構(gòu)等形式實(shí)現(xiàn)。這些結(jié)構(gòu)中的光信號會發(fā)生多次反射和干涉,從而增加光信號的傳播時間,實(shí)現(xiàn)延遲效果。
 
  4.調(diào)諧電極:通過施加電壓改變波導(dǎo)或諧振腔的折射率,進(jìn)而調(diào)節(jié)光信號的延遲時間。調(diào)諧電極的設(shè)計需要考慮電極的材料、尺寸、位置等因素,以確保對折射率的準(zhǔn)確調(diào)控。
 
  硅基可調(diào)光延遲線的性能特點(diǎn):
 
  1.高精度:能夠?qū)崿F(xiàn)皮秒甚至飛秒級別的延遲時間調(diào)節(jié),滿足高速光通信和精密光信號處理的需求。
 
  2.低損耗:采用硅基材料和微納加工技術(shù),減少了光信號在傳輸過程中的損耗,提高了器件的效率和性能。
 
  3.高集成度:可以與其他硅基光子器件如激光器、探測器、調(diào)制器等集成在一起,形成復(fù)雜的光電子系統(tǒng),減小系統(tǒng)的體積和功耗。
 
  4.可調(diào)諧性:通過調(diào)節(jié)調(diào)諧電極上的電壓,可以實(shí)現(xiàn)對光信號延遲時間的連續(xù)或離散調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。
 
  5.穩(wěn)定性:硅基材料具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,能夠在較寬的溫度范圍和惡劣的環(huán)境條件下穩(wěn)定工作。
硅基可調(diào)光延遲線
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