摘要

基于薄膜鈮酸鋰的高性能電光調(diào)制器近期受到廣泛研究。由于馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器結(jié)構(gòu)的特性，通常需要特定的直流（DC）偏置以確保調(diào)制達(dá)到最佳工作狀態(tài)。現(xiàn)有的偏置控制方案普遍存在缺陷，如需額外相移器、功耗高、調(diào)諧速度慢等問(wèn)題。本研究提出并驗(yàn)證了一種高效電極結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)近零功耗的電光DC偏置調(diào)諧。該結(jié)構(gòu)采用分層行波電極設(shè)計(jì)，無(wú)需額外光學(xué)元件且不影響調(diào)制性能。制備的器件展現(xiàn)出2.3Vcm的半波電壓長(zhǎng)度積，帶寬遠(yuǎn)超67GHz。通過(guò)分別和同時(shí)驅(qū)動(dòng)微波調(diào)制和DC偏置電極，在低至高頻范圍內(nèi)測(cè)量光傳輸特性，驗(yàn)證了DC偏置調(diào)諧能力。在不同波長(zhǎng)和偏置電壓下，該器件實(shí)現(xiàn)了高達(dá)224Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。所驗(yàn)證的嵌入式電極結(jié)構(gòu)為薄膜鈮酸鋰馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器提供了突破性解決方案，可在緊湊尺寸、低功耗和快調(diào)諧速度下實(shí)現(xiàn)直流偏置控制。

1.引言

隨著全球信息傳輸需求的持續(xù)增長(zhǎng)，高性能光通信系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用。傳輸質(zhì)量與信息吞吐量本質(zhì)上與電光（EO）轉(zhuǎn)換過(guò)程密切相關(guān)。光調(diào)制器，負(fù)責(zé)電域到光域的高速、高保真信號(hào)轉(zhuǎn)換，是此類(lèi)光通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件。因此，調(diào)制器性能向更緊湊結(jié)構(gòu)、更高速度及更優(yōu)能耗方向的發(fā)展，成為推動(dòng)光子技術(shù)進(jìn)步的重要驅(qū)動(dòng)力。過(guò)去十年間，薄膜鈮酸鋰（TFLN）憑借其強(qiáng)烈的線(xiàn)性電光效應(yīng)、寬透明窗口以及優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性，已成為高性能電光調(diào)制器的理想材料平臺(tái)。基于TFLN的馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器（MZM）已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)，其最佳性能：電光帶寬>100GHz且驅(qū)動(dòng)電壓<1V。

除了性能優(yōu)化外，對(duì)工作點(diǎn)，即直流（DC）偏置點(diǎn)的主動(dòng)控制對(duì)于MZM設(shè)計(jì)至關(guān)重要，這要求干涉儀兩臂之間存在理想的初始相位差。例如，對(duì)于強(qiáng)度調(diào)制器，DC偏置點(diǎn)通常控制在正弦響應(yīng)的正交點(diǎn)；而對(duì)于相干調(diào)制器，則常控制在零透射點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這種低速相位控制，通常在硅調(diào)制器上使用熱光（TO）效應(yīng)。波導(dǎo)上的局部溫度變化會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的折射率變化，從而在兩臂之間產(chǎn)生所需的相位變化。基于TO效應(yīng)的直流偏置控制在TFLN調(diào)制器中也得到廣泛應(yīng)用。然而，由于鈮酸鋰材料的TO系數(shù)較低，驅(qū)動(dòng)TO電極的能量消耗相對(duì)較高（≈100mW）。為克服這一挑戰(zhàn)，研究人員引入了異質(zhì)集成方案：先利用硅波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)高效的TO調(diào)諧，再將光耦合至TFLN波導(dǎo)進(jìn)行高速調(diào)制。此方案需采用額外的制造技術(shù)。另一種方案是采用帶有熱隔離溝槽的加熱器以降低功耗，但代價(jià)是調(diào)諧響應(yīng)時(shí)間從微秒級(jí)大幅延長(zhǎng)至毫秒級(jí)。此外，這種獨(dú)立的直流調(diào)諧需要為直流電極額外設(shè)置一段波導(dǎo)，從而導(dǎo)致器件總長(zhǎng)度增加。

本文提出并驗(yàn)證了一種基于電光（EO）的偏置調(diào)諧解決方案，該方案在行波調(diào)制電極內(nèi)嵌入直流偏置電極，有助于TFLN調(diào)制器實(shí)現(xiàn)更緊湊、低功耗和快速的直流偏置控制功能。所提出的調(diào)制器采用由SiO?層絕緣的分層電極結(jié)構(gòu)，同時(shí)形成直流偏置電極和微波調(diào)制電極。該設(shè)計(jì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了直流電極的純電容負(fù)載與行波電極的標(biāo)準(zhǔn)50Ω終端匹配，可在近乎零功耗且不影響調(diào)制性能的前提下獲得理想偏置條件。實(shí)測(cè)半波電壓長(zhǎng)度積(VπL)低至2.3V·cm，帶寬超過(guò)67GHz。成功實(shí)現(xiàn)高達(dá)128GBaud的高速數(shù)據(jù)傳輸。我們還證明，通過(guò)施加不同的直流偏置，可相應(yīng)調(diào)節(jié)微波調(diào)制電極產(chǎn)生的電光響應(yīng)和誤碼率（BER），這證明了本器件的偏置控制能力。

2.器件設(shè)計(jì)與制造

如上所述，有多種方法可將TFLN MZM偏置至所需工作點(diǎn)。如圖1a所示，可在MZM中采用獨(dú)立的TO或EO移相器實(shí)現(xiàn)直流偏置。然而，此類(lèi)附加移相器將增加器件長(zhǎng)度，且如前所述，TO移相器會(huì)引入額外功耗。如圖1b所示，也可采用外部bias tee將微波信號(hào)與直流偏置信號(hào)同時(shí)耦合至行波電極，從而避免額外的片上元件。但該方案會(huì)導(dǎo)致直流偏置信號(hào)通過(guò)微波電極上的50Ω終端電阻，從而增加器件功耗并限制其可承受的最大直流電壓。為解決上述問(wèn)題，本文提出如圖1c所示的有效電極設(shè)計(jì)：將偏置電極嵌入MZM調(diào)制區(qū)域，且不與50Ω終端電阻建立電氣連接。

圖1 偏置TFLN MZM的不同方案。a)使用額外的TO或EO相位移位器。b)使用bias tee同時(shí)發(fā)射微波信號(hào)和直流偏置。c)提出的直流偏置嵌入式電極設(shè)計(jì)。

本DC偏置嵌入式電極的思路本質(zhì)上是將行波電極垂直分開(kāi)。因此，這將導(dǎo)致兩種設(shè)計(jì)，分別歸類(lèi)為信號(hào)電極分離（s-sep）結(jié)構(gòu)和地電極分離（g-sep）結(jié)構(gòu)，如圖2所示。圖2a展示了整個(gè)TFLN調(diào)制器的3D示意圖。基本上，它采用TFLN MZM結(jié)構(gòu)，在硅基板上采用推挽配置的周期性電容加載行波（CLTW）電極。與傳統(tǒng)的行波電極相比，CLTW電極提供更寬的信號(hào)電極，以實(shí)現(xiàn)更低的微波損耗，同時(shí)仍保持較小的電極間隙。因此，采用CLTW結(jié)構(gòu)的調(diào)制器可以在保持相同調(diào)制效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)較大的EO帶寬。具體來(lái)說(shuō)，該器件是在由400nm厚TFLN層、3μm厚埋氧化物層和525μm厚Si襯底層組成的x-cut絕緣上鈮酸鋰（LNOI）晶圓制造的。調(diào)制部分的TFLN波導(dǎo)具有200nm的脊高和1.5μm的寬度。該設(shè)備采用光柵耦合器（GCs）作為光纖與芯片的接口，并使用多模干涉耦合器作為3dB光束分離器和合束器。圖2c,e展示了調(diào)制部分的橫截面結(jié)構(gòu)。信號(hào)電極（S）或接地電極（G），即共面線(xiàn)微波波導(dǎo)的s-sep或g-sep結(jié)構(gòu)，分別通過(guò)SiO?絕緣層垂直分割為兩部分。這里的底部電極被視為偏置電極。調(diào)制交流信號(hào)（即  ）可施加于頂部信號(hào)電極與接地電極之間，同時(shí)直流偏置信號(hào)（即  ）可施加于偏置電極與接地電極之間。在此配置中，通常可將50Ω電阻連接至頂部電極以終止  ，確保調(diào)制信號(hào)正常工作。另一方面，  將保持開(kāi)路狀態(tài)，這種純電容負(fù)載可確保直流偏置功耗接近于零。這構(gòu)成了所提結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢(shì)。T-segment金屬層與偏置電極的厚度均設(shè)定為m=200nm。頂部電極厚度設(shè)定為t=900nm，由此未分離電極的總厚度為1.1μm。用于分離頂部電極與偏置電極的SiO?絕緣層厚度為n=200nm。為了確保低金屬吸收損耗，電極置于厚度f(wàn)=900nm的SiO?包層上方，間隙g=1.8μm。信號(hào)電極寬度w=80μm，足夠?qū)捯源_保低微波損耗。為降低微波折射率并維持微波與光的折射率匹配，在硅襯底背面開(kāi)孔。如圖2b所示，CLTW電極的其他參數(shù)設(shè)定為(a–e)=(2,13,3,47,2)μm。調(diào)制段長(zhǎng)度標(biāo)記為L(zhǎng)。除了分離電極外，結(jié)構(gòu)參數(shù)與我們?cè)谥肮ぷ髦惺褂玫南嗤@些參數(shù)已被證明可以支持高性能TFLN調(diào)制器。

圖2 所提直流偏置嵌入式TFLN電光調(diào)制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。a)整體結(jié)構(gòu)的三維視圖。b)電極區(qū)域的頂視圖。c)s-sep結(jié)構(gòu)的截面圖及d)等效電路。e)g-sep結(jié)構(gòu)的截面圖及f)等效電路。

首先，通過(guò)等效電路模型分析了所提結(jié)構(gòu)在中低頻下的工作原理。如圖2d、f所示，C1視為頂部與底部電極間的電容，C2則是相對(duì)T段間的電容，其電壓VC2即為實(shí)際調(diào)制電壓。電阻R1是輸入微波信號(hào)  的源阻抗，R2則是微波信號(hào)的終端電阻，兩者均設(shè)為50Ω。直流偏置電壓  同樣通過(guò)電阻R3施加至器件。對(duì)于s-sep調(diào)制器，R3將決定  信號(hào)的高通截止頻率，具體將在下文詳述。由于本設(shè)計(jì)中SiO?絕緣層較薄，C?將遠(yuǎn)大于C?。當(dāng)調(diào)制器長(zhǎng)度L=1cm且采用上述參數(shù)時(shí)，可近似得出C?=124pF（s-sep）或700pF（g-sep），C?=1.85pF。因此，經(jīng)R1和R2分壓后的  信號(hào)主要施加于C2形成調(diào)制電壓。  也會(huì)在C2上產(chǎn)生直流電壓降，該電壓構(gòu)成直流偏置電壓。這些模型中不同元件兩端的最終電壓如圖3a、b所示。當(dāng)同時(shí)向器件施加12V峰峰值、1MHz正弦  與2V  時(shí)，經(jīng)R1和R2分壓后的最終調(diào)制電壓VC2，對(duì)于s-sep和g-sep兩種結(jié)構(gòu)而言，均為2V直流偏置電壓與6V峰峰值微波電壓之和。這些仿真驗(yàn)證了本器件的功能特性，即直流偏置與微波信號(hào)可同時(shí)施加至最終調(diào)制電極。兩種結(jié)構(gòu)的  頻率響應(yīng)如圖3c、d所示。可發(fā)現(xiàn)s-sep結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)高通特性，其截止頻率與R3值成反比。這表明s-sep結(jié)構(gòu)通過(guò)合理選擇R3值，可有效阻隔  上的直流及低頻分量。當(dāng)調(diào)制微波信號(hào)需采用交流耦合時(shí)，此特性尤為重要。反之，g-sep結(jié)構(gòu)的  頻率響應(yīng)呈平直線(xiàn)，表明微波信號(hào)中的所有頻率分量（含直流分量）均將保留用于調(diào)制。

圖3 本文提出調(diào)制器的等效電路分析。a,b)當(dāng)同時(shí)將VDC和VAC信號(hào)施加到調(diào)制器上時(shí)，VC2的時(shí)序圖。c,d)調(diào)制電壓VC2的頻率響應(yīng)，已歸一化到VAC。插圖顯示了相應(yīng)的等效電路。這里，a,c)是s-sep結(jié)構(gòu)，b,d)是g-sep結(jié)構(gòu)。

基于有限元算法的多物理場(chǎng)求解器被用于模擬器件在高頻下的電學(xué)性能及其光學(xué)模態(tài)特性，如圖4a所示。高頻下，微波信號(hào)可輕易通過(guò)C1耦合，因此可以設(shè)想C1不會(huì)影響最終的電學(xué)性能。如圖4b、c所示，s-sep與g-sep結(jié)構(gòu)的微波場(chǎng)分布基本一致。對(duì)于基本橫電（TE）模式，如圖4a所示，可以獲得VπL=1.9Vcm的調(diào)制效率。如圖4d-f所示，該結(jié)構(gòu)在高達(dá)100GHz頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的阻抗與折射率匹配，同時(shí)具備低微波損耗特性。

圖4 調(diào)制段的微波與光學(xué)特性。a)1550nm波長(zhǎng)下模擬的TE光學(xué)模式分布及靜電場(chǎng)分布。該光學(xué)模式的群折射率ng=2.2。b)s-sep結(jié)構(gòu)與c)g-sep結(jié)構(gòu)在67GHz頻率下的模擬微波模式分布。d)微波損耗αm、e)微波有效折射率nm、f)特征阻抗Zc的頻率依賴(lài)性模擬結(jié)果。

所提出的直流偏置嵌入式電光TFLN調(diào)制器采用圖5所示工藝制備。工藝始于LNOI晶圓（圖5a），隨后使用300nm厚ma-N2430光刻膠通過(guò)電子束光刻技術(shù)對(duì)頂層TFLN進(jìn)行圖案化。接著采用Ar等離子體感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)，蝕刻掉200nm厚的鈮酸鋰層，形成TFLN波導(dǎo)、分路器/合路器及導(dǎo)電孔（如圖5b所示）。接著通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法在芯片頂部沉積900nm厚的二氧化硅層（如圖5c所示）。隨后通過(guò)光刻、金屬蒸鍍及剝離工藝制備底部gold金屬電極（含T-segment與偏置電極），如圖5d所示。先沉積另一層二氧化硅（圖5e），再通過(guò)圖案化形成s-sep（圖5f）與g-sep（圖6i）結(jié)構(gòu)的絕緣層。頂部金屬電極再次通過(guò)光刻、金屬蒸發(fā)和剝離工藝制備（如圖5g、j所示）。最后，硅襯底減薄至≈300μm，并通過(guò)深硅蝕刻在背面開(kāi)孔（如圖5h、k所示）。最終完成的s-sep與g-sep調(diào)制器器件結(jié)構(gòu)分別如圖5l、m所示。底部的直流偏置電極被引線(xiàn)到單獨(dú)的焊盤(pán)，以施加直流偏置信號(hào)。

圖5 所提TFLN調(diào)制器的制造工藝及最終器件圖像。制造流程：a)LNOI晶圓，b)TFLN結(jié)構(gòu)圖案化，c)SiO?包層沉積，d)T-segments與偏置電極金屬薄膜沉積，e)絕緣SiO?層沉積，f,i)絕緣SiO?層蝕刻，g,j)頂部金屬沉積，h,k)硅襯底背面孔蝕刻。f–h)對(duì)應(yīng)s-sep結(jié)構(gòu)，i–k)對(duì)應(yīng)g-sep結(jié)構(gòu)。l)s-sep與m)g-sep調(diào)制器的成品

圖6 調(diào)制器件的性能。所制調(diào)制器的歸一化光傳輸隨VAC和VDC的變化。在此，分別在每個(gè)電極上施加了100kHz的三角電壓信號(hào)。c,f)測(cè)量的EO頻率響應(yīng)。f)的插圖顯示了AC電極上的EE響應(yīng)。a–c)是s-sep結(jié)構(gòu)，d–f)是g-sep結(jié)構(gòu)。

3.測(cè)量與分析

制備的s-sep和g-sep調(diào)制器其調(diào)制長(zhǎng)度L分別為7毫米和10毫米。采用C波段可調(diào)諧激光器作為光源，并使用偏振控制器確保入射光處于TE偏振態(tài)。為驗(yàn)證施加于頂部電極的電信號(hào)能否通過(guò)絕緣SiO?層形成的電容C1有效傳輸至T段實(shí)現(xiàn)調(diào)制，分別向s-sep和g-sep調(diào)制器施加相同頻率為100kHz的中頻三角電壓信號(hào)至 VDC 和 VAC 端，并測(cè)量?jī)煞N情況下半波電壓Vπ。如圖6a、b所示，s-sep調(diào)制器的交流電極與直流電極對(duì)應(yīng)的Vπ值分別為3.68V和3.75V，對(duì)應(yīng)的VπL值分別為2.576Vcm和2.625Vcm。對(duì)于g-sep調(diào)制器，如圖6d、e所示，這兩項(xiàng)數(shù)值分別為2.28V和2.27V，對(duì)應(yīng)的VπL值分別為2.28Vcm和2.27Vcm。兩種結(jié)構(gòu)中頂部與底部電極測(cè)得的Vπ值基本一致，但測(cè)得的VπL值與1.9Vcm的模擬結(jié)果存在差異。這種差異很可能源于制造過(guò)程中的缺陷，例如過(guò)厚的包覆層或電極圖案對(duì)準(zhǔn)偏差。由于s-sep和g-sep器件是在不同的批次中制造的，也觀察到某些差異。兩種器件測(cè)得的消光比和插入損耗分別為≈30和1.15dB。還使用70GHz光探測(cè)器和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量了制備調(diào)制器  電極上的電光頻率響應(yīng)。如圖6c、f所示，兩款調(diào)制器的3dB電光帶寬均明顯高于67GHz（受限于測(cè)量設(shè)備），在67GHz處僅出現(xiàn)1.2dB的滾降。電-電（EE）帶寬同樣遠(yuǎn)高于40GHz，在40GHz處僅出現(xiàn)2.1dB的滾降。基于上述測(cè)量結(jié)果，可得出結(jié)論：所提出的嵌入式電極設(shè)計(jì)不會(huì)影響TFLN調(diào)制器的調(diào)制性能。

對(duì)器件的直流偏置特性進(jìn)行了進(jìn)一步表征。如圖7a、b所示，交流電極由三角波信號(hào)驅(qū)動(dòng)，而  則由不同直流信號(hào)驅(qū)動(dòng)。可觀察到，當(dāng)  變化時(shí)，無(wú)論是s-sep還是g-sep結(jié)構(gòu)，其輸出光透射率均隨之發(fā)生位移。在高頻條件下，絕對(duì)電光響應(yīng)也可如圖7c所示，從象限點(diǎn)調(diào)諧至零點(diǎn)。上述結(jié)果證實(shí)調(diào)制器的偏置點(diǎn)確實(shí)由  改變。針對(duì)s-sep結(jié)構(gòu)，我們?cè)趫D7d中還測(cè)量了不同R3電阻值下低頻和中頻的電光響應(yīng)。確實(shí)可獲得高通響應(yīng)特性，且R3值越高則截止頻率越低，這與圖3a討論的仿真結(jié)果相吻合。

圖7 器件的直流偏置能力。a,b)分別施加1MHz和100kHz的三角VAC信號(hào)以及不同的VDC信號(hào)時(shí)，s-sep和g-sep結(jié)構(gòu)的歸一化光傳輸。c)g-sep結(jié)構(gòu)在不同VDC下的電光頻率響應(yīng)。d)s-sep結(jié)構(gòu)在低頻和中頻下，不同R3的歸一化電光響應(yīng)。

為評(píng)估高速數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，向s-sep調(diào)制器輸入高達(dá)224Gbps的開(kāi)關(guān)鍵控（OOK）和脈沖幅度調(diào)制（PAM）信號(hào)序列。記錄了不同接收光功率水平下的誤碼率（BER）及眼圖。首先，在保持  =0V的條件下，通過(guò)調(diào)整波長(zhǎng)優(yōu)化調(diào)制器的偏置點(diǎn)，此過(guò)程得益于MZM結(jié)構(gòu)的不平衡臂長(zhǎng)特性。在最佳波長(zhǎng)λ=1553.9nm和1554.2nm時(shí)，128GBaud OOK與112GBaud PAM-4信號(hào)的誤碼率曲線(xiàn)如圖8a所示。典型眼圖見(jiàn)圖8c、d。兩種信號(hào)均可獲得低于3.8×10?3的誤碼率，即硬性前向糾錯(cuò)極限。具體而言，在接收光功率為-12.2dBm時(shí)，128GBaud OOK信號(hào)的誤碼率為2.29×10??。為了驗(yàn)證  對(duì)偏置調(diào)諧的影響，將輸入光波長(zhǎng)從最優(yōu)值略微調(diào)諧至λ=1555.7nm，并在不同  條件下測(cè)量128GBaud OOK信號(hào)的誤碼率（BER），如圖8b所示。可觀察到：當(dāng)  從0伏逐漸升至2.4伏時(shí)，誤碼率先降至7.63×10??的最低值，隨后又逐漸回升。該趨勢(shì)證實(shí)調(diào)制器的偏置點(diǎn)先被調(diào)諧至最佳象限點(diǎn)，隨后又偏離該點(diǎn)。在這種情況下，最佳誤碼率出現(xiàn)在  =0.8V時(shí)，對(duì)應(yīng)的接眼圖如圖8e所示。對(duì)于(λ,  )=(1553.9nm,0V)和(1555.7nm,0.8V)兩種情況，其誤碼率與眼圖特征均呈現(xiàn)相似規(guī)律。直流漂移現(xiàn)象亦在補(bǔ)充材料S1中進(jìn)行了詳細(xì)研究。在長(zhǎng)期運(yùn)行中，當(dāng)前調(diào)制器仍存在該漂移現(xiàn)象。不過(guò)已有研究表明，通過(guò)優(yōu)化TFLN結(jié)構(gòu)或采用鉭酸鋰薄膜平臺(tái)，可有效消除電光調(diào)制器的直流漂移問(wèn)題。

圖8 s-sep調(diào)制器的數(shù)據(jù)傳輸測(cè)量。a)在(λ,VDC)=(1553.9nm,0V)和(1554.2nm,0V)條件下，128GBaud OOK信號(hào)與112GBaud PAM-4信號(hào)在不同接收光功率水平下的測(cè)量誤碼率(BER)。b)在λ=1555.7nm下，128GBaud OOK信號(hào)在不同VDC下的誤碼率。c–e)不同波特率及工作條件下測(cè)得的光眼圖。

4.結(jié)論

本文展示了一種基于TFLN的電光調(diào)制器結(jié)構(gòu)，其中直流偏置電極嵌入行波調(diào)制電極中。我們提出了兩種設(shè)計(jì)方案：分別在接地金屬層或信號(hào)金屬層上使用SiO?絕緣層形成分層電極。相較于傳統(tǒng)TO或EO調(diào)諧方案，本設(shè)計(jì)無(wú)需額外相移器。其直流偏置調(diào)諧功耗接近于零——若采用外部bias tee耦合直流偏置與微波調(diào)制信號(hào)，通常無(wú)法實(shí)現(xiàn)此特性。該嵌入式電極結(jié)構(gòu)的制備工藝兼容高性能TFLN調(diào)制器的常規(guī)工藝流程。最終制備的器件展現(xiàn)出高調(diào)制效率和遠(yuǎn)超67GHz的超寬帶寬。通過(guò)低頻至高頻的多重測(cè)試，驗(yàn)證了嵌入式直流偏置電極對(duì)TFLN MZM偏置點(diǎn)控制的有效性。該器件已實(shí)現(xiàn)高達(dá)224Gbps的數(shù)據(jù)傳輸，并通過(guò)直流偏置控制在不同波長(zhǎng)下均達(dá)到最優(yōu)工作狀態(tài)。我們認(rèn)為，該調(diào)制器結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于TFLN平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)更緊湊、低功耗且快速的偏置控制。

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參考文獻(xiàn)

M. Jiang, G. Chen, R. Gan, et al. “ Thin-Film Lithium Niobate Traveling-Wave Modulators with Embedded DC-Bias Electrode.” Laser Photonics Rev (2025): e02031. https://doi.org/10.1002/lpor.20