Theoretical Feasibility Demonstration for Over 100 GHz Electro-Optic Modulators With c-Axis Grown BaTiO <sub>3</sub> Crystal Thin-Films
Notice bibliographique
Résumé
Single-channel 100 GHz and higher bandwidth external optical modulators are dramatically demanded to realize the aggregate carrier data rate of 100 Tb/s per optic-fiber in next-generation optical networks, but the current technologies used in industrial systems have never shown any feasibility to reach such high-speed operations. In this study, the feasible potential of ultrahigh bandwidths higher than 100 GHz are theoretically demonstrated for waveguide electro-optic (EO) modulators with c-axis-oriented BaTiO <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">3</sub> crystal thin-films. As the three dominant factors of determining the bandwidths of EO modulators, the interaction length L, the absolute refractive difference of light-wave and microwave |N <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">m</sub> -N <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">o</sub> | determining the velocity mismatch, and the microwave loss coefficient are investigated to realize the ultrahigh bandwidths of over 100 GHz, where L is a weight factor of both the velocity mismatch and the microwave loss. Thus, in this process, the nonlinear EO modulation effects are taken into account to determine the L values with respect to the values of EO coefficient r <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">51</sub> under a given half-wave voltage V <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">π</sub> . Then, the optimal tradeoff conditions for the over 100 GHz bandwidths are obtained with the consistent relations among the interaction length, the optical loss, the electrode gap, and the overlap integral of optical and electrical fields, the refractive index difference between the optical guidedmode and the microwave. As a result, for an industrial acceptable V <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">π</sub> of 5.0 V and a feasible absolute birefringence b <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">eo</sub> of 0.005, at the EO coefficient r <sub xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">51</sub> values of over 550 pm/V an optimal device in both optical rib waveguide and microwave electrode dimensions shows the illustrative results of over 100 GHz bandwidth in the believable simulations albeit both the velocity mismatch and the microwave loss are taken into account in simulations under a microwave impedance matching, which are all reachable in the real c-axis BaTiO3 crystal thin-film.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».