硅光子学目前是紧凑和低成本光子整合电路发展的领先技术。尽管具有巨大的潜力,但某些局限性,例如由于硅的对称晶体结构仍然存在。相比之下,钛酸钡(BTO)表现出强烈的效果。在这项研究中,我们证明了在硅启用硅式平台上具有高质量转移的钛酸钡铁电混合综合调制器。BTO在硅Mach-Zehnder干涉仪上提出的杂种整合表现出EO调制,其VπL低至1.67 V·CM,从而促进了紧凑型EO调节剂的实现。BTO与SOI波导的混合整合有望为高速和高效率EO调节剂的发展铺平道路。
量子密钥分发 (QKD) [1,2] 开创了两个远距离通信方 (通常称为 Alice 和 Bob) 在窃听者 (称为 Eve) 面前共享密钥的全新方式。自第一个 QKD 协议——BB84 协议 [1] 提出以来,QKD 已成为量子信息技术的关注焦点 [3,4]。QKD 的无条件安全性已通过不同方法得到证明 [5–7],该安全性由量子力学定律保证。在传统的 BB84 协议之后,各种类型的新型 QKD 协议相继被提出。其中,高维量子密钥分发 (HD-QKD) 因具有在单个光子上编码多个比特的出色能力以及对信道噪声的强容忍度而备受关注。在高维量子密钥分发系统中,信息被编码在量子态的高维自由度上,如时间能量纠缠[8–10]、时间箱编码[11,12]、路径[13,14]和轨道角动量[15–17]。HD-QKD协议的安全性证明也已建立[18–20]。随着高维量子态制备和测量技术的发展,近年来不同的HD-QKD方案取得了许多突破性的成果[21–23]。其中,基于时间箱的HD-QKD方案[11,23]实现了创纪录的密钥速率,并且可以抵御一般的相干攻击。不幸的是,现实的QKD系统中的实际设备往往存在缺陷,很少符合理论安全模型[24,25]。因此,QKD的理论和实践之间始终存在差距。在过去的几十年里,QKD系统的实用安全性得到了广泛的研究。窃听者可以窃取
摘要:热光 (TO) 调制器在波长路由器、激光雷达、光学计算和其他可重构光子系统中发挥着越来越重要的作用。由于 TiO 2 纤芯和具有负热光系数的 SU-8 包层之间的协同效应,首次在 1310 nm 波段展示了基于溶胶-凝胶 TiO 2 平台的高效 TO 可调微环谐振器 (MRR)。以 SU-8 聚合物为顶部包层的 MRR 调制器表现出 33.0 pm/mW 的热调谐效率,比采用二氧化硅顶部包层的 MRR 调制器高 14 倍以上。它的上升/下降时间为 9.4 us/24 us,P π 功率为 7.22 mW,表明在允许在不同基板上进行单片集成的非晶材料平台中,TO 调制器具有相对较高的品质因数。这些结果为溶胶-凝胶 TiO 2 平台在光子集成电路中的应用带来了巨大的希望,并为设计可穿戴设备、可见光/红外通信和生物光子应用中的紧凑高效的 TO 调制器提供了新的视角。
> 相位调制器阵列均衡每束光束的光路 > 通过建设性干涉实现最大能量 / 功率 > 每束光束需要一个相位调制器 > 需要低频调制 > 需要纯相位调制(无残余幅度调制)
随着世界各地的第五代(5G)网络的引入,已经发布了几个MM波频段供商业用途。与第四代(4G)中使用的相比,这些频段提供更宽的带宽并增加空间重复使用。 此外,改进的孔径与波长比允许在降低的外形尺寸中实现相位的阵列天线系统(PHAA)[1]。 所有这些方面都将有助于满足不断增加的数据吞吐量所设想的需求。 特别是,分阶段阵列允许将波聚焦在非常狭窄的光束中。 光束可以通过控制单相移位来以电子方式进行电导。 这些系统的瓶颈是提供精确相移的困难。 因此,目前非常感兴趣的精确相位变速器,具有低消耗,足够的面积职业和相关收益的设计。 文献中已经提出了几种设计,并且它们以不同的方式实施。但是,主要区别在于被动和主动的区别。 被动相位变速器[2] - [4]在高插入损失和开销面积的费用下实现高线性。 相反,活跃的线性具有较低的线性[5] - [9],但是,紧凑型解决方案,低损耗(或增益)的可能性以及可以用于振幅锥度[10]的增益调整,使后者最喜欢的候选者用于MM-Wave Phaas。 在本文中,介绍了IHP BICMOS技术制造的两个主动相位变速器的设计,一种旨在高增益,另一种用于低区域职业。相比,这些频段提供更宽的带宽并增加空间重复使用。此外,改进的孔径与波长比允许在降低的外形尺寸中实现相位的阵列天线系统(PHAA)[1]。所有这些方面都将有助于满足不断增加的数据吞吐量所设想的需求。特别是,分阶段阵列允许将波聚焦在非常狭窄的光束中。光束可以通过控制单相移位来以电子方式进行电导。这些系统的瓶颈是提供精确相移的困难。因此,目前非常感兴趣的精确相位变速器,具有低消耗,足够的面积职业和相关收益的设计。文献中已经提出了几种设计,并且它们以不同的方式实施。但是,主要区别在于被动和主动的区别。被动相位变速器[2] - [4]在高插入损失和开销面积的费用下实现高线性。相反,活跃的线性具有较低的线性[5] - [9],但是,紧凑型解决方案,低损耗(或增益)的可能性以及可以用于振幅锥度[10]的增益调整,使后者最喜欢的候选者用于MM-Wave Phaas。在本文中,介绍了IHP BICMOS技术制造的两个主动相位变速器的设计,一种旨在高增益,另一种用于低区域职业。本文的其余部分如下组织。第二节描述了两个VM的架构。第三节分析了这两种设计。第四节对测量结果的评论,第五节总结了本文。
在集总元件 (LE) 配置中驱动电光调制器可实现较小的占用空间、降低功耗并提高高速性能。传统直线 LE 调制器的主要缺点是需要较高的驱动电压,这是由于其移相器较短所致。为了解决这个问题,我们引入了一种具有蛇形移相器的 Mach-Zehnder 调制器 (M-MZM),它可以在 LE 配置中驱动,同时保持光学移相器长度与行波调制器 (TW-MZM) 相同的数量级。需要考虑的设计限制是设备的光学传输时间,它限制了整体电光带宽。首先,我们回顾了与 TW-MZM 相比 LE 调制器的整体功耗改进以及带宽增强,同时还考虑了驱动器输出阻抗和线或凸块键合的寄生效应。然后,我们报告了使用标准 CMOS 兼容工艺在绝缘体上硅 (SOI) 晶片上制造的基于载流子耗尽的 M-MZM 的设计、实现和实验特性。制造的 M-MZM 具有低掺杂 (W1)、中掺杂 (W2) 和高掺杂 (W3) 结,需要 9.2 V pp、5.5 V pp 和 3.7 V pp 才能完全消光,光插入损耗分别为 5 dB、6.3 dB 和 9.1 dB。对于所有三个 M-MZM,使用 50 Ω 驱动器和终端电阻以 25 Gb/s 记录睁眼图。对于无终端电阻的 M-MZM,可以实现更高的数据速率,前提是将低输出阻抗驱动器通过引线或凸块键合到调制器上。最后,我们将 M-MZM 与 TW-MZM 的功耗进行比较,结果显示 M-MZM 在 25 Gb/s 时功耗降低了 4 倍。
网络定理、网络图、节点和网格分析。时域和频域响应。镜像阻抗和无源滤波器。双端口网络参数。传递函数、信号表示。电路分析的状态变量法、交流电路分析、瞬态分析。逻辑系列、触发器、门、布尔代数和最小化技术、多振荡器和时钟电路、计数器环、波纹。同步、异步、上下移位寄存器、多路复用器和多路分解器、算术电路、存储器、A/D 和 D/A 转换器。调制指数、频谱、AM 生成(平衡调制器、集电极调制器)、幅度解调(二极管检测器其他形式的 AM:双边带抑制载波、DSBSC 生成(平衡调制器)、单边带抑制载波、SSBSC 生成和相位调制、调制指数。
在光纤通信中,通常使用光学强度的强度调制方案来传输信号。连贯的光传输协议,其中强度和相位都用于携带信息,也已用于满足更高容量的需求。连贯的光学传输可以通过数字信号处理技术在公里的沙子上进行长途通信,并结合数十种波长在单个光纤中划分。由于这些特征,连贯的光学传输主要用于超过100 km的中继线网络。近年来,由于强度调制以及微型型和降低相干设备的功率消耗,近年来对100 km或更短的DATA中心连接的需求已经迅速增长。
我们使用 795 nm 拉曼激光器驱动量子比特状态之间的跃迁,该激光器从 5 S 1 / 2 到 5 P 1 / 2 跃迁红失谐 2 π × 100 GHz。我们将激光器耦合到基于光纤的 Mach-Zehnder 强度调制器 (Jenoptik AM785),该调制器在最小透射附近进行直流偏置。调制器以量子比特频率的一半 (ω 01 = 2 π × 6.83 GHz) 驱动,从而产生 ± 2 π × 3.42 GHz 的边带,而载波和高阶边带受到强烈抑制。与其他通过相位调制产生边带然后使用自由空间光腔或干涉仪单独抑制载波模式的方法相比,这种方法在一天的时间尺度上是被动稳定的,无需任何主动反馈。拉曼激光沿着原子阵列排列(与 8.5 G 偏置磁场共线),并且 σ +