如何设计更好的电吸收调制器

电吸收调制器(eam)是利用III-V半导体器件中量子阱的原生支持的光纤收发器的关键组成部分。万博Ansys现在提供了一种更好的方法来建模和模拟eam，它具有一个新功能，可以通过量子受限斯塔克效应(QCSE)准确捕获激子对吸收的影响。

图1:电吸收调制器(eam)提供了一种调制半导体激光器强度的机制，通常用于光通信。

的Ansys photonics系万博列网络研讨会的下一集概述了如何使用Ansys 万博Lumerical来设计更好的eam。万博由于QCSE, Ansys扩展了其高效灵活的框架，用于模拟有源光子器件，能够准确模拟III-V半导体中的吸收。

光子集成电路中电吸收调制器的优点

由于对更高比特率和更低功耗的需求，光纤在现代数据通信网络和数据中心中稳步普及。光子集成电路(PICs)在光收发器中起着核心作用，用于将编码的比特流转换为光纤通道上携带的光脉冲，并在使用与电子学相同的制造技术制造的紧凑型收发器中返回。这允许它与设计的其余部分紧密耦合-无论是在相同的模具上还是在相同的封装上。这带来了前所未有的带宽、低功耗和低成本。

调制器是光收发器的关键部件，其性能是实现高带宽的关键因素。图2显示了一个典型的PIC设计的光发射器和接收器，包括光耦合器，激光光源，光电探测器和电光调制器。

通过将编码的位序列转换为光脉冲，调制器在光纤中起着关键作用，其性能限制了光纤通道的最大可达到带宽。eam是通过电压控制激光束强度的一种变体。与许多其他调制器相比，eam具有低电压、高速和紧凑的优点。作为III-V器件，EAMs可以与激光器集成在单个芯片上，从而实现比激光直接调制更快/更低的啁啾调制。

图2:电光调制器在光收发器的光子集成电路(PIC)实现中起着关键作用。

基于QCSE的III-V材料电吸收调制器仿真

万博Ansys提供了设计各种光学调制器所需的所有工具。随着III-V调制器仿真功能的加入，现在可以对所有相关类型的调制器进行建模，包括电光移相器、热调谐、基于Franz-Keldysh和QCSE效应的EAM、环形调制器等等。利用Ansys的多种工具，调制器的设计万博可以从元器件级的物理仿真一直进行到电路和系统仿真。

万博Ansys现在提供了一个功能，为设计人员提供了准确模拟QCSE的EAM调制响应所需的工具，QCSE可以在集成光子器件的常见III-V工艺中制造。量子阱吸收光谱是指外加电场对量子阱光吸收光谱的影响。激子的精确建模很重要，因为激子在量子阱中即使在更高的场和室温下也是稳定的。它们能显著地影响吸收光谱的位移和幅度。

新功能包括激子的全k - p价带混合模型，用于吸收系数和相位变化的完整信息的复指数计算，以及不同解算器之间的灵活耦合，用于各种结果。例如，您可以使用CHARGE求解器将电场导出到MQW求解器中计算吸收和复折射率，然后将MQW求解器中的复折射率导出到光学模式和CHARGE求解器中计算吸收引起的光电流。

有关如何设计eam的详细描述，请注册参加即将举行的网络研讨会着眼于主动:设计III-V型电吸收调制器．的详细示例GaAs-AlGaAs电吸收调制器可在Ansys Lumerical的应用程序库下载。万博