طراحي و ساخت مدوله‌كننده‌ هتروداين الكترواپتيك در ليتيوم نايوبايت

Design and fabrication of a heterodyne electrooptic modulator in lithium niobate

در اين تحقيق طراحي و ساخت يك مدوله‌كننده الكترواپتيك هتروداين مجتمع در ليتيوم نايوبايت ارائه شده است. در اين مدوله‌كننده از روش تبادل پروتون براي ساخت موجبر استفاده شده و براي اعمال دو سيگنال بسامد بالا به مدوله‌كننده از الكترودهاي لايه‌نشاني شده كه هر يك از شاخه­ هاي موجبر ماخ زندر بين آنها قرار گرفته، استفاده شده است. در اين روش هر يك از سيگنال‌هاي الكتريكي به يكي از شاخه ­هاي موجبر ماخ زندر اعمال شده و بنابراين هر يك از آنها مي‌تواند با يك بسامد مشخص تحريك شود. در نهايت اين دو سيگنال به صورت اپتيكي با هم جمع شده كه باعث ايجاد بسامده ايي معادل جمع بسامد دو سيگنال ورودي و تفريق آنها در خروجي مي‌شود. همين طور با استفاده از روش المان محدود ‌تأثيرات ميزان نفوذ پروتون در شكل مد نوري خروجي، و ابعاد و شكل الكترودها در ضريب هم‌پوشاني ميدان الكتريكي و مد موجبر و همين طور امپدانس الكترودها شبيه‌سازي شده است.

In this research, design and fabrication of an integrated heterodyne electrooptic modulator in lithium niobate have been presented. In this modulator, the waveguide is made by using proton exchange process; to exert two high frequency signals, deposited electrodes with Mach-Zender arms between them are used. In this method, every electrical signal is applied on one of the Mach-Zender arms, so that it can be stimulated by one specific frequency; these two signals are united optically to create frequencies equal to sum and subtraction of the input signal frequencies in the output. Also, by using finite element method, the influence of proton diffusion scale in the output light mode, electrode dimension, and configuration in the overlap integral of the light mode and electrical field, as well as electrode impedance, is estimated.