Pêşeroja modulatorên elektro-optîkî

Pêşerojamodulatorên elektronîkî

Modulatorên elektronîkî di pergalên optoelektronîkî yên nûjen de rolek navendî dilîzin, di gelek waran de ji ragihandinê heya hesabkirina quantumê bi birêkûpêkkirina taybetmendiyên ronahiyê rolek girîng dileyzin. Ev kaxez rewşa heyî, pêşkeftina herî paşîn û pêşkeftina pêşerojê ya teknolojiya modulatora elektro-optîk nîqaş dike

Wêne 1: Berhevdana performansê ya cûdamodulator optîkteknolojiyên, di nav de fîlima zirav a lîtium niobate (TFLN), modulatorên vegirtina elektrîkê III-V (EAM), modulatorên bingehîn ên silicon û polîmer di warê windakirina têketinê, firehiya bandê, xerckirina hêzê, mezinahî û kapasîteya çêkirinê de.

Modulatorên elektro-optîk ên kevneşopî yên bingehîn ên silicon û sînorên wan

Modulatorên ronahiya fotoelektrîkî yên bingehîn ên silicon ji gelek salan ve bingeha pergalên ragihandinê yên optîkî ne. Li ser bingeha bandora belavbûna plazmayê, amûrên weha di 25 salên borî de pêşkeftinek berbiçav pêk anîne, rêjeyên veguheztina daneyê bi sê rêzikên mezinbûnê zêde kirine. Modulatorên nûjen ên bingehîn ên silicon dikarin modulasyona amplitude ya nebza 4-asta (PAM4) heya 224 Gb / s, û hêj bêtir ji 300 Gb / s bi modulasyona PAM8-ê re bi dest bixin.

Lêbelê, modulator-based silicon bi tixûbên bingehîn ên ku ji taybetmendiyên maddî derdikevin re rû bi rû dimînin. Dema ku transceiversên optîkî rêjeyên baudê yên ji 200+ Gbaud-ê zêdetir hewce dikin, pêlava bandê ya van amûran zehmet e ku daxwaziyê bicîh bîne. Ev tixûb ji taybetmendiyên xwerû yên silicon derdikeve - hevsengiya dûrketina ji windabûna zêde ya ronahiyê di heman demê de domandina guheztina têra xwe danûstendinên neçar diafirîne.

Teknolojiya modulator û materyalên nûjen

Sînorên modulatorên kevneşopî yên bingehîn ên silicon lêkolînê li ser materyalên alternatîf û teknolojiyên entegrasyonê derxistine. Fîlma lîtium niobate ji bo nifşek nû ya modulatoran bûye yek ji platformên herî hêvdar.Modulatorên elektro-optîk ên lîtium niobate fîlima naziktaybetmendiyên hêja yên nîobata lîtiumê ya mezin mîras digirin, di nav de: pencereya zelal a fireh, hevsengiya elektro-optîkî ya mezin (r33 = 31 pm / V) hucreya xêzikî Bandora Kerrs dikare di pir rêzikên dirêjahiya pêlê de bixebite.

Pêşkeftinên vê dawîyê di teknolojiya lîtium niobate fîlima zirav de encamên berbiçav derxistine, tevî modulatorek ku li 260 Gbaud bi rêjeyên daneyê 1,96 Tb / s per kanalek dixebite. Platform xwedan avantajên bêhempa yên wekî voltaja ajotinê ya lihevhatî ya CMOS û firehiya 3-dB ya 100 GHz e.

Serlêdana teknolojiyê ya nûjen

Pêşkeftina modulatorên elektro-optîk ji nêz ve bi serîlêdanên nû yên di gelek waran de têkildar e. Di warê îstîxbarata sûnî û navendên daneyê de,modulators-leza bilindji bo nifşa paşîn a pêwendiyan girîng in, û serîlêdanên hesabkirina AI-ê daxwazê ​​​​ji bo transceivers 800G û 1.6T pêvekêşan dimeşînin. Teknolojiya modulatorê jî ji bo: Pêvajoya agahdariya kuantûmê hesabkirina neuromorfîk Têkiliya pêla domdar a modulkirî ya Frequency (FMCW) teknolojiya fotonê ya mîkropêla lidar tê sepandin.

Bi taybetî, modulatorên elektro-optîkî yên lîtium niobate fîlima nazik di motorên pêvajoyek hesabker ên optîkî de hêzê nîşan didin, modulasyona bilez a kêm-hêza ku fêrbûna makîneyê û sepanên îstîxbarata sûnî bilez dike peyda dike. Modulatorên weha dikarin di germahiyên nizm de jî bixebitin û ji bo navgînên quantum-klasîk ên di xetên superconductor de minasib in.

Pêşkeftina modulatorên elektro-optîk ên nifşê din bi çend kêşeyên mezin re rû bi rû dimîne: Lêçûn û pîvana hilberînê: modulatorên lîtium niobate-fîlma nazik niha bi hilberîna waferê ya 150 mm ve têne sînordar kirin, ku di encamê de lêçûnek zêde dibe. Pîşesazî pêdivî ye ku dema ku yekdestî û kalîteya fîlimê diparêze mezinahiya wafer berfireh bike. Yekbûn û Hev-sêwirandin: Pêşkeftina serketî yamodulators-performansa bilindhewceyê kapasîteyên hev-sêwiranê yên berfireh hewce dike, ku bi hevkariya optoelektronîk û sêwiranerên çîpên elektronîkî, peydakiroxên EDA, fon û pisporên pakkirinê ve girêdayî ye. Tevliheviya çêkirinê: Digel ku pêvajoyên optoelektronîk ên bingehîn ên silicon ji elektronîkên pêşkeftî yên CMOS kêmtir tevlihev in, ji bo bidestxistina performansa domdar û berberî pisporiya girîng û xweşbîniya pêvajoya çêkirinê hewce dike.

Ji hêla geşbûna AI û faktorên jeopolîtîk ve, zevî ji hukûmetan, pîşesazî û sektora taybet li çaraliyê cîhanê veberhênana zêde werdigire, ji bo hevkariya di navbera akademî û pîşesaziyê de derfetên nû diafirîne û soza bilezkirina nûbûnê dide.