Projeto e caracterização de modulador Mach-Zehnder em fotônica de silício

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Motta, Diogo de Azevêdo, 1991-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Fotônica
Silício
Moduladores de luz
Comunicações óticas
Linhas de transmissão de microondas
Photonics
Silicon
Light modulators
Optical communications
Microwave transmission lines
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634334
Resumo: Orientador: Lucas Heitzmann Gabrielli
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Neste contexto, os requisitos dos dispositivos ópticos para atender à este mercado se mutaram um pouco quando comparados ao requisitos de dispositivos utilizados em redes de comunicação de longa e ultra longa distância. Além da capacidade de transmitir e receber altas taxas de bit, requer-se agora, que estes dispositivos reduzam ao máximo consumo de potência, tamanho e custo sejam reduzidos ao máximo. Desta forma, dispositivos fotônicos construídos em circuitos integrados numa plataforma de silício aparecem como uma tecnologia extremamente promissora para suprir estas exigências. Este trabalho apresenta o projeto de um MZM desenvolvido em uma plataforma de SOI projetado para atender a estas demandas. O trabalho desta dissertação consiste em apresentar e validar os métodos de projeto de um MZM do tipo TW com deslocador de fase por dispersão de portadores. A validação é feita pela caracterização experimental de dispositivos fabricados anteriormente. Por fim, apresenta-se o projeto de um MZM por dispersão de portadores com eletrodo de onda lenta. Em um dispositivo de 3,15 mm, uma largura de banda eletro-óptica de 40 GHz é atingida com uma polarização dos diodos de -2,5 V e terminação da linha de transmissão de 35 ohm. A impedância característica é de 50 ohm, casando com os amplificadores elétricos mais comuns. Além disso, a eficiência de modulação Vpi é de cerca de 7 V nesta mesma tensão e a perda de propagação nos deslocadores de fase é menor que 5 dB. O dispositivo foi enviado para fabricação para posterior caracterizaçãoAbstract: The continuous growth of internet traffic imposes new technological challenges to the implementation of communication networks capable of meeting this demand. The recent popularization of streaming services such as videos, music and movies, drives the need to improve the infrastructure of datacenters and the communication between them. In this context, the requirements of optical devices in this market have mutated when compared to devices used in long-haul and ultra long-haul links. Besides high bit rate, now, more than ever, power consumption, size and cost are required to be as low as possible. This way, integrated photonic circuits in a silicon platform present themselves as an extremely promising technology. This work presents a MZM developed in a SOI platform designed to meet these demands. This thesis work consists in the presentation and validation of design methods of a TW MZM with phase shifters based on the silicon's plasma dispersion effect. The validation of the methods is done with the characterization of older devices already fabricated. Finally, the design of a carrier depletion MZM with a slow wave electrode is presented. A 40 GHz electro-optic bandwidth is reached in a 3.15 mm long device with the diodes bias at -2.5 V and a transmission line termination of 35 ohm. The characteristic impedance of the device is designed to be 50 ohm, matching common microwave drivers. The modulation efficiency Vpi is approximately 7 V with the same bias voltage and the propagation loss in the phase shifter is less than 5 dB. The device was sent to fabrication to be later characterizedMestradoTelecomunicações e TelemáticaMestre em Engenharia ElétricaCPqD/Campinas[s.n.]Gabrielli, Lucas Heitzmann, 1982-Mello, Darli Augusto de ArrudaCarvalho, Daniel Orquiza deUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMotta, Diogo de Azevêdo, 1991-20182018-07-09T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (89 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634334MOTTA, Diogo de Azevêdo. Projeto e caracterização de modulador Mach-Zehnder em fotônica de silício. 2018. 1 recurso online (89 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634334. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1050534Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-06-15T10:48:18Zoai::1050534Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-06-15T10:48:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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