清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Field-Controlled Modulation Transport in Electro-Optically Accessible Semiconductor Microcavities for Ultrabroadband Optical Interconnects

作者
Babu Dayal Padullaparthi
出处
期刊:Research Square
标识
DOI:10.21203/rs.3.rs-10424069/v1
摘要

Abstract Semiconductor microcavity light sources are fundamentally constrained in modulation speed by carrier–photon dynamics, which impose a relaxation-oscillation bottleneck on bandwidth scaling. Here we introduce an electro-optically integrated vertical-cavity surface-emitting laser platform and a field-controlled modulation transport framework in which cavity accessibility acts as an active transport variable. By integrating thin-film lithium niobate within a GaAs quantum-well VCSEL microcavity, externally applied electric fields directly perturb intracavity optical modes, enabling modulation pathways beyond conventional carrier–photon-limited operation. Physics-based semi-analytical modeling combined with rigorous full-vector 2.5D Maxwell finite-difference time-domain simulations reveals the emergence of three distinct modulation regimes: a conventional carrier–photon-dynamics-limited regime, a hybrid electro-optic–carrier–photon regime, and a transport-dominated regime characterized by suppressed relaxation-oscillation behavior and a quasi-flat ultrabroadband response. The transition is accompanied by systematic cavity-field redistribution while the dominant cavity resonance remains largely preserved, indicating that modulation enhancement originates from field-controlled transport rather than conventional resonance engineering alone. Representative organized modulation transport states exhibit nearly an order-of-magnitude bandwidth enhancement relative to conventional VCSEL operation and follow an approximate scaling with a reduced geometric transport coordinate. These results establish field-controlled modulation transport as a distinct dynamical regime of semiconductor microcavities, providing a framework for understanding EO-assisted modulation beyond conventional relaxation-oscillation limits and a pathway toward sub-terahertz-class photonic transmitters and future high-density optical interconnect systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
白雪完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
迷路万天完成签到,获得积分10
2秒前
小样QQ星完成签到,获得积分10
3秒前
研友_VZG7GZ的应助被369ninja采纳,获得10
4秒前
小样QQ星发布了新的文献求助10
8秒前
李爱国的应助被fuzh采纳,获得10
14秒前
渡人舟的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
欢呼的听枫完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
可爱觅松完成签到 ,获得积分10
14秒前
369ninja的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
渡人舟的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
loii的应助被科研通管家采纳,获得30
14秒前
渡人舟的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
如意的小凡完成签到,获得积分10
23秒前
高大绮完成签到,获得积分10
28秒前
睡不醒完成签到 ,获得积分10
30秒前
风趣的夏波完成签到,获得积分10
38秒前
Ruogu发布了新的文献求助10
39秒前
Ruogu完成签到,获得积分10
49秒前
灵巧怀曼完成签到,获得积分10
1分钟前
Vintoe完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
369ninja发布了新的文献求助10
1分钟前
敏感兰完成签到,获得积分10
1分钟前
高大明辉完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Andy发布了新的文献求助30
1分钟前
悲凉的问安完成签到,获得积分10
2分钟前
Yyusx完成签到 ,获得积分10
2分钟前
six完成签到,获得积分10
2分钟前
仁爱的鹤轩完成签到,获得积分10
2分钟前
碧蓝静白完成签到,获得积分10
2分钟前
369ninja发布了新的文献求助10
2分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Andy完成签到,获得积分10
2分钟前
耍酷季节完成签到,获得积分10
2分钟前
领导范儿的应助被9c067d31cf8a4c77采纳,获得10
2分钟前
liunahan完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076014
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494099
关于积分的说明 21378097
捐赠科研通 7643854
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399967
关于科研通互助平台的介绍 2529702
邀请新用户注册赠送积分活动 2438642