Истражувачки тим од Сколтех разви ултракомпактен електро-оптички модулатор што комбинира силициумска фотоника и плазмоника, со цел поефикасна контрола на светлински сигнал во многу мала површина. Резултатите се објавени во списанието Light: Advanced Manufacturing и укажуваат на потенцијална примена во оптички комуникации, аналогно-дигитална конверзија и обработка на високофреквентни сигнали.
Уредот е изграден врз повеќемоден силициумски брановод (приближно 7 микрометри широк и 220 нанометри дебел) со тенок слој од индиум-калај оксид (ITO). При приложување напон, се менува концентрацијата на електрони во ултратенка зона на интерфејсот меѓу ITO и силициум-диоксид, што директно влијае на показателот на прекршување и апсорпцијата. Така се добива модулација на пренесената светлина.
Клучната новина е користењето повеќемоден режим, каде што повеќе модови се шират истовремено и меѓусебно се спојуваат. Со прилагодување на возбудувањето на овие модови, истиот елемент може да работи како амплитуден или фазен модулатор, па и да ги комбинира двата режими. На излез се добиваат два просторно разделени сигнали со фазна разлика од 180 степени, што е важно за балансирана детекција и намалување на шум.
Тимот пријавува DC extinction ratio од 20,6 dB кај структура долга 1,6 µm (односно 12,8 dB/µm), како и AC extinction ratio од 2,48 dB на 10 MHz, што опаѓа на 1,25 dB на 1 GHz кај модулатор од 3,6 µm. Истражувачите истакнуваат дека ваквите димензии овозможуваат интеграција во фотонски кола каде просторот е критичен, без да се жртвува практичната функционалност.
Практичната предност е што функција која често бара милиметарски Mach–Zehnder интерферометар, тука се реализира во еден брановод долг само неколку микрометри. Дополнително, карактеристиките можат да се подесуваат и по изработката, преку позиционирање на влезните и излезните оптички влакна, што ја олеснува калибрацијата и ја зголемува применливоста во идни компактни фотонски системи.
