Lithium tantalate (LTOI) leza bilindmodulator elektro-optîk
Trafîka daneya gerdûnî her ku diçe mezin dibe, ku ji hêla pejirandina berbelav a teknolojiyên nû yên wekî 5G û îstîxbarata sûnî (AI) ve tê rêve kirin, ku di hemî astên torên optîkî de ji bo transceivers kêşeyên girîng derdixe pêş. Bi taybetî, teknolojiya modulatorê elektro-optîkî ya nifşê din zêdebûnek girîng di rêjeyên veguheztina daneyê de heya 200 Gbps di kanalek yekane de hewce dike dema ku xerckirina enerjiyê û lêçûn kêm dike. Di çend salên çûyî de, teknolojiya fotonîkî ya silicon bi berfirehî di sûka transceiverê ya optîkî de hate bikar anîn, nemaze ji ber vê yekê ku fotonîkên silicon dikare bi karanîna pêvajoya CMOS-a gihîştî bi girseyî were hilberandin. Lêbelê, modulatorên elektro-optîkî yên SOI yên ku xwe dispêrin belavkirina hilgirê di berfirehî, xerckirina hêzê, vegirtina hilgirê belaş û nehêliya modulasyonê de bi kêşeyên mezin re rû bi rû dimînin. Rêyên teknolojiyê yên din ên di pîşesaziyê de InP, fîlima zirav a lîtium niobate LNOI, polîmerên elektro-optîkî, û çareseriyên entegrasyona heterojen ên pir-platformê hene. LNOI wekî çareseriya ku dikare di modulasyona bilez û hêza kêm de performansa çêtirîn bi dest bixe, di heman demê de di warê pêvajoya hilberîna girseyî û lêçûn de hin kêşeyên wê hene. Di van demên dawî de, tîmê platformek fotonîkî ya yekbûyî ya lîtium tantalate (LTOI) dest pê kir ku xwedan taybetmendiyên fotoelektrîkî yên hêja û hilberîna mezin e, ku tê pêşbînîkirin ku di gelek serîlêdanan de performansa niobate lîtium û silicon optîkî li hev bike an jî ji wê zêdetir be. Lêbelê, heya nuha, cîhaza bingehîn yaragihandina optîk, modulatora elektro-optîk a bilez a ultra-bilind, di LTOI de nehatiye piştrast kirin.
Di vê lêkolînê de, lêkolîneran yekem modulatorê elektro-optîk LTOI dîzayn kirin, avahiya ku di Xiflteya 1-ê de tê xuyang kirin. lihevhatina leza mîkro û pêla ronahiyê di nav demodulator elektro-optîkpêk tê. Di warê kêmkirina windabûna elektroda mîkropêlê de, lêkolîneran di vê xebatê de cara yekem pêşniyara karanîna zîv wekî materyalek elektrodê ya ku bi rêkûpêk çêtir e, û elektroda zîv windabûna mîkropêlê ji sedî 82 kêm dike. elektrodê zêr bi berfirehî tê bikaranîn.
KEMAN. 1 Struktura modulatorê elektro-optîkî ya LTOI, sêwirana berhevkirina qonaxê, ceribandina windakirina elektrodê mîkro.
KEMAN. 2 amûra ceribandinê û encamên modulatora elektro-optîka LTOI ji bo destnîşan diketundî modulatedtespîtkirina rasterast (IMDD) di pergalên ragihandinê yên optîkî de. Ceribandin destnîşan dikin ku modulatorê elektro-optîk LTOI dikare bi rêjeya nîşana 176 GBd bi pîvanek BER ya 3.8 × 10-² di binê 25% SD-FEC de îşaretên PAM8 veguhezîne. Hem ji bo 200 GBd PAM4 û hem jî 208 GBd PAM2, BER ji sînorê 15% SD-FEC û 7% HD-FEC bi girîngî kêmtir bû. Encamên testa çav û histogramê di Figure 3 de bi dîtbarî destnîşan dikin ku modulatora elektro-optîka LTOI dikare di pergalên pêwendiya bilez de bi xêziya bilind û rêjeya xeletiya bit kêm were bikar anîn.
KEMAN. 2 Bi karanîna modulatora elektro-optîka LTOI ji bo ceribandinêIntensity modulatedDi pergala ragihandinê ya optîkî de Vedîtina Rasterê (IMDD) (a) cîhaza ceribandinê; (b) Rêjeya xeletiya bitê ya pîvandî (BER) nîşaneyên PAM8 (sor), PAM4 (kesk) û PAM2 (şîn) wekî fonksiyonek rêjeya nîşanê; (c) Rêjeya agahdariya bikêrhatî ya hatî derxistin (AIR, xeta şikestî) û rêjeya daneya netî ya têkildar (NDR, xeta zexm) ji bo pîvandinên bi nirxên rêjeya bit-çewtiyê li jêr sînorê SD-FEC 25%; (d) Nexşeyên çav û histogramên îstatîstîkî yên di bin modulasyona PAM2, PAM4, PAM8 de.
Ev xebat yekem modulatora elektro-optîk a LTOI ya bi leza bilind bi 3 dB bandfirehiya 110 GHz nîşan dide. Di ceribandinên veguheztina IMDD-ê ya rasterê ya modulasyona tundûtûjiyê de, cîhaz rêjeyek daneya torê ya yekane ya 405 Gbit / s digihîje, ku bi performansa çêtirîn a platformên elektro-optîkî yên heyî yên wekî LNOI û modulatorên plazmayê re têkildar e. Di pêşerojê de, bêtir tevlihev bikar bîninmodulator IQsêwiran an teknîkên pêşkeftî yên rastkirina xeletiya îşaretê, an bi karanîna jêrzemîna kêmbûna windabûna mîkropêl ên wekî substratên quartz, cîhazên tantalate lîtium tê çaverê kirin ku rêjeyên ragihandinê yên 2 Tbit / s an mezintir bi dest bixin. Bi awantajên taybetî yên LTOI re, wek kêmbûna dubendî û bandora pîvanê ji ber sepana wê ya berbelav li bazarên din ên parzûna RF-yê, teknolojiya fotonîkî ya lîtium tantalate dê çareseriyên kêm-mesref, kêm-hêza û leza pir-bilind peyda bike. -Torên ragihandinê yên optîkî yên bilez û pergalên fotonîkî yên mîkro.
Dema şandinê: Dec-11-2024