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系統建模說明在這一部分，提供了兩個行波調制器的系統建模說明，并討論了仿真結果。為了說明行波調制器的原理，我們構建了兩個仿真系統：其中一個調制器由外部行波電極驅動，另一個調制器則由常規電信號直接驅動，但內置了行波電極。在文件TWM_waveguide_electrodes.icp中，光學調制器由NRZ電信號驅動，該電信號通過行波電極波導。光學調制器電極類型設置為"lumped"。

此外，這種獨立的直流調諧需要為直流電極額外設置一段波導，從而導致器件總長度增加。本文提出并驗證了一種基于電光（EO）的偏置調諧解決方案，該方案在行波調制電極內嵌入直流偏置電極，有助于TFLN調制器實現更緊湊、低功耗和快速的直流偏置控制功能。所提出的調制器采用由SiO?層絕緣的分層電極結構，同時形成直流偏置電極和微波調制電極。

進一步開發模型參數求解器系統中包含的INTERCONNECT提供了一個單獨的optiSLang項目文件，可以計算調制器的BER。從CHARGE、MODE和HFSS中收集與波導、光調制器和行波電極相關的參數，以創建緊湊的模型。基于步驟三獲取的優化參數動態更新輸入配置，可實時追蹤品質因數（FoM）的迭代優化進程。1.

使用 HFSS 計算行波電極在 10-100GHz 下的損耗，端口阻抗，等效折射率等。 以上參數將被作為optiSLang的輸入參數，用于后續的模型建立和優化當中。更多詳細信息可參考Ansys Lumerical 行波 Mach-Zehnder 調制器仿真分析。

近期在可見光波段工作的芯片級調制器技術取得進展，實現了更小的 值。其次，與商用體鈮酸鋰調制器相比，TFLN調制器因其對光模場的高約束能力，可實現更窄的電極間隙，從而提升調制效率。但電極間隙進一步縮小將導致金屬吸收損耗增加。第三， 與群折射率ng呈反比關系。利用群折射率增強的慢光模式有望在電信波段實現超高效率TFLN調制器。

積累型調制器的調制效率較高，調制帶寬在載流子注入型調制器和載流子耗盡型調制器之間。2) 調制過程：當施加電壓時，電容的上下表面分別積累正負電荷，載流子濃度的變化引起波導模式的有效折射率變化，從而實現電光調制。3) 電極結構：由于尺寸多為幾百微米量級，因此可采用集總電極（長度小于0.5 mm）作為驅動。

載流子耗盡型調制結構依賴多數載流子的注入，它的調制速度快，多采用馬赫-曾德爾型波導結構，并使用行波電極作為驅動電極，多應用于需要高速調制的領域。與前兩種結構相比，載流子積累型也有較高的調制速度，但需要氧化物來充當電容，增加了工藝難度，現階段應用范圍較窄。

在實驗中，我們將激光器波長對準正交偏置點，以確保線性和高效率的EO調制。與此同時，我們采用地-信號-地（GSG）集總電極布局以實現寬帶電響應。移相器的長度僅為15微米（圖1f），較傳統TFLN MZM縮小兩個數量級。通過光子/等離子體模式轉換器將LN波導的光學模式轉換為相移器的PSW模式（圖1g）。此外，PSW中緊湊的Au電極天然具有低RC常數特性，可支持太赫茲帶寬的電光調制。

最后，FEEM還可以直接得到TE基模的損耗（以dB/cm為單位），如下圖所示，調制器中的損耗幾乎在不同電壓下都保持穩定。這些損耗主要可以歸因于金電極。因此，通過所得的關系曲線我們可以得出與其他調制器度量不同，損耗不依賴于施加的電壓。影響損耗的關鍵因素是電極之間的間距，可以優化以獲得更好的性能與損耗比例。

步驟5：緊湊模型和電路仿真 使用前面步驟的仿真結果，我們為 INTERCONNECT 中構成完整調制器電路的波導、光調制器和行波電極導入緊湊模型參數。然后可以在穩態和時域中執行電路仿真，以獲得光傳輸與偏置和頻率的關系以及眼圖。

作為核心光子器件，電光調制器的性能直接決定了整個系統的傳輸能力。而在各類調制器中，行波電極的設計尤為關鍵，其本質是一個精密的高頻傳輸線結構。工程師們追求的目標是實現微波與光波相速的匹配，并盡可能降低傳輸損耗，以最大化調制器的3dB帶寬。然而，行波電極的電磁特性分析充滿挑戰。

大家好，今天我分享的案例模型是一種基于光耦合器的熱光調制光開關模型。是基于rsoft軟件中beam模塊耦合熱光調制物理場而展開模擬研究的。 圖1 熱光調制光開關基本幾何模型其中加熱電極為鋁電極，具體配置的材料參數圖示如下圖2所示： 圖2鋁電極材料設置參數其中參數WA,PxA均為參數變量，可自行設定控制波導所在位置。

步驟1：發射器電路該電路用于仿真EIC上的driver和PIC上的環形調制器之間發射器信號路徑的電學部分。發射器電路由代表調制器driver的電壓源、Interposer層的狀態空間模型單元以及環形調制器的等效電路組成。Interposer層狀態空間模型基于Ansys HFSS進行3D電磁仿真計算出的電S參數生成。

無源環節不僅包括功率分束器、起偏器、偏振旋轉分束器、濾波器等多種無源光子器件，還包含常用的逆向設計算法，適用于硅基、鈮酸鋰等多種材料體系，可有效助力學員掌握無源光子器件設計技能。有源環節不僅包括電相移器、微環調制器、馬赫曾德行波調制器、垂直光電探測器、熱調諧波導等多種有源光子器件，還包含波分復用、PAM4收發等完整的PIC系統，可大大提升學員設計復雜光子集成電路系統的能力。

說明 在本例中，我們仿真了使用BaTiO2的鐵電波導調制器，BaTiO2是一種折射率因外加電場而發生變化的材料。該器件的結構基于文獻[1]。我們模擬并分析了給定工作頻率下波導調制器的有效折射率與電壓的關系。 背景 鐵電波導由硅層和玻璃襯底上的BiTiO3（也稱為BTO）層組成。

接著介紹使用Lumerical MODE，CHARGE 求解器仿真MZM，計算半導體結構的寄生參數串聯HFSS,算出眼圖。以及使用MQW求解,計算EAM調制器不同well的吸收譜，將其n k 帶到FDTD觀察光的傳播與吸收，進一步了解光吸收影響載子濃度的分布。時間：4月28日 ，10:00-11:00合作伙伴：上海莎益博地點：線上費用：免費立即報名

點擊立即報名 11/24 | 數模混合電路的EMC正向設計——攝像頭/毫米波/激光雷達的底噪與相噪挑戰講師簡介：倪勝 | Ansys 主任應用工程師主題簡介：在高密度小型化電子系統演進中，電源噪聲已成制約數模混合電路性能的關鍵瓶頸，如ADC、傳感器、毫米波/激光雷達等高敏系統的底噪與相噪。電源噪聲以非線性調制的方式干擾信號鏈路，導致性能劣化。

產品優點：電容變化檢測?：芯片的SENSE引腳連接一個金屬感應電極（PCB焊盤），正常狀態下與地構成固定寄生電容；當手指靠近或觸摸時，因人體導電形成耦合電容，使總電容值增加。信號調理與轉換?：內部模擬前端（如電荷轉移放大器CTA或ΔΣ調制器）將電容變化轉為電壓/時間/頻率信號，經高分辨率數字化（如24位原始碼）。

信息被編碼到光信號上，要么是通過調制激光器的驅動電流，要么使用與激光器分離的外部調制器。光波隨后沿光纖傳播，直至波導接收器（包含一個光電二極管和一個跨阻放大器）接收為止。這些接收器將光纖的高頻光信號處理為電信號，以實現數據傳輸。光學波導的材料屬性非常重要。除了適當的折射率外，材料的吸收特性也很重要，因為過高的光吸收會導致信號損耗。因此，波導是透明的，由玻璃或透明塑料制成。