シリコンMOSリング変調器におけるプラズマ吸収の利用

高帯域幅・低出力・小型シリコン電気光学変調器は、将来の高効率・高密度集積・光データ通信回路に不可欠である。全シリコンプラズマ分散効果リング共振器変調器には、魅力的な可能性がある。しかし、現在その性能は、Q値によって決まる、変調度とスイッチング速度のトレードオフによって制限されている。今回我々は、シリコン金属酸化膜半導体導波路に誘起されるプラズマ吸収を利用して低Q値高速リング変調器の消光比を増大させることによってこの制約を超える機構について報告する。作製したデバイスは、約3.5 Vのバイアスで約27 dBの変調度を示す。キロヘルツからギガヘルツまでの動作周波数で変調の向上が観測され、最高で100 Gbit s⁻¹オンオフキーイングのデータ変調が実証された。この結果は、1波長当たり100 Gbaud以上に光インターコネクトを進化させる道を開く。