用于光环网片上系统的混合光电-等离子体电光调制器

摘要： 光子片上网络（ONoC）中最关键的组件之一是电光调制器。马赫-曾德尔调制器和微环谐振器电光调制器在ONoC中应用广泛，但传统硅基调制器存在尺寸大、调制速率低且热稳定性不足的问题。本文提出一种基于表面等离子体激元（SPP）的新型电光调制器，采用氧化铟锡（ITO）作为导电透明氧化物（TCO）材料。该调制光信号适用于光学环片上网络（ORNoC）等架构的ONoC系统。当波长为1550 nm时，平均耦合效率超过70%，电光调制器消光比达-14.1 dB，插入损耗为2.1 dB。此外，调制器尺寸小于8.50 μm×1.6 μm，调制工作带宽高达0.7171 Tbit/S；采用波分复用（WDM）模式时工作带宽可达2.1 Tbit/S，每比特能耗（E）为5.7211 fJ/bit。所有结果均通过3D-FDTD仿真软件与MATLAB获得。