Ṣe afihan ohun elo modulator silicon photonic Mach-ZehnderMZM modulator
Modulator Mach-Zehnder ni apa pataki julọ ni opin atagba ninu awọn modulu silicon photonic 400G/800G. Lọwọlọwọ, awọn oriṣiriṣi modulators meji lo wa ni opin atagba ti awọn modulu silicon photonic ti a ṣe agbejade pupọ: Iru kan ni modulator PAM4 ti o da lori ipo iṣẹ ikanni kan ṣoṣo 100Gbps, eyiti o ṣe aṣeyọri gbigbe data 800Gbps nipasẹ ọna parallel ikanni 4 / 8-channel ati pe a lo ni pataki ni awọn ile-iṣẹ data ati GPUs. Dajudaju, modulator silicon photonics Mach-Zender ikanni kan ṣoṣo ti yoo dije pẹlu EML lẹhin iṣelọpọ ibi-pupọ ni 100Gbps ko yẹ ki o jinna. Iru keji niIQ modulatortí a lò nínú ìbánisọ̀rọ̀ aláwọ̀ ojú tí ó dúró ṣinṣin ní ọ̀nà jíjìn. Ìrìmọ́lẹ̀ aláwọ̀ ojú tí a mẹ́nu kàn ní àkókò yìí tọ́ka sí ìjìnnà ìgbékalẹ̀ àwọn modulu aláwọ̀ ojú tí ó wà láti ẹgbẹẹgbẹ̀rún kìlómítà ní nẹ́tíwọ́ọ̀kì ẹ̀yìn ìlú ńlá sí àwọn modulu aláwọ̀ ojú tí ó wà láti kìlómítà 80 sí 120, àti títí dé àwọn modulu aláwọ̀ ojú tí ó wà láti kìlómítà 10 ní ọjọ́ iwájú.
Ìlànà ti iyara gigaàwọn ohun èlò ìtúnṣe sílíkónìa le pin si awọn apakan meji: awọn opitiki ati ina.
Apá ìpìlẹ̀: Ìlànà ìpìlẹ̀ ni Mach-Zehnder interferometer. Ìlànà ìmọ́lẹ̀ kan kọjá 50-50 beam splitter ó sì di ìlànà ìmọ́lẹ̀ méjì pẹ̀lú agbára tó dọ́gba, èyí tí ó ń tẹ̀síwájú láti gbé jáde ní apá méjì ti modulator náà. Nípa ìṣàkóso ìpele lórí ọ̀kan lára àwọn apá náà (ìyẹn ni pé, a máa ń yí àtọ́ka refractive ti silicon padà nípasẹ̀ ohun èlò ìgbóná láti yí iyára ìtànkálẹ̀ apá kan padà), a máa ń ṣe àpapọ̀ beam ìkẹyìn ní ìjáde apá méjèèjì. Gígùn ìpele ìdènà (níbi tí àwọn òkè apá méjèèjì dé ní àkókò kan náà) àti ìfagilé ìdènà (níbi tí ìyàtọ̀ ìpele jẹ́ 90° àti àwọn òkè wà ní òdìkejì àwọn ihò) ni a lè ṣe nípasẹ̀ ìdènà, nípa bẹ́ẹ̀ a lè ṣe àtúnṣe agbára ìmọ́lẹ̀ (èyí tí a lè lóye gẹ́gẹ́ bí 1 àti 0 nínú àwọn àmì oní-nọ́ńbà). Èyí jẹ́ òye tó rọrùn àti ọ̀nà ìṣàkóso fún ibi iṣẹ́ nínú iṣẹ́ ṣíṣe. Fún àpẹẹrẹ, nínú ìbánisọ̀rọ̀ dátà, a ń ṣiṣẹ́ ní ojú 3dB tí ó kéré sí òkè, àti nínú ìbánisọ̀rọ̀ tí ó sopọ̀ mọ́ra, a ń ṣiṣẹ́ ní ojú 3dB tí ó wà ní ìsàlẹ̀ ju òkè lọ, àti nínú ìbánisọ̀rọ̀ tí ó sopọ̀ mọ́ra, a ń ṣiṣẹ́ ní ojú àlà tí kò sí ìmọ́lẹ̀. Sibẹsibẹ, ọna yii lati ṣakoso iyatọ ipele nipasẹ igbona ati itusilẹ ooru lati ṣakoso ifihan agbara ti o jade gba akoko pipẹ ati pe ko le pade ibeere wa ti fifiranṣẹ 100Gbbs fun iṣẹju-aaya kan. Nitorinaa, a ni lati wa ọna lati ṣaṣeyọri oṣuwọn iyipada iyara.
Apá ina mọnamọna ni apakan ipade PN ti o nilo lati yi atọka refractive pada ni igbohunsafẹfẹ giga, ati eto elekitirodu igbi irin-ajo ti o baamu iyara ifihan agbara ina ati ifihan agbara opitika. Ilana ti yiyipada atọka refractive ni ipa pipinka plasma, ti a tun mọ si ipa pipinka ti ngbe ọfẹ. O tọka si ipa ti ara pe nigbati ifọkansi awọn gbigbe ọfẹ ninu ohun elo semiconductor ba yipada, awọn apakan gidi ati ti ironu ti atọka refractive ti ohun elo naa tun yipada ni ibamu. Nigbati ifọkansi ti ngbe ninu awọn ohun elo semiconductor ba pọ si, itọka gbigba ti ohun elo naa pọ si lakoko ti apakan gidi ti atọka refractive dinku. Bakanna, nigbati awọn gbigbe ninu awọn ohun elo semiconductor ba dinku, itọka gbigba dinku lakoko ti apakan gidi ti atọka refractive pọ si. Pẹlu iru ipa bẹẹ, ninu awọn ohun elo ti o wulo, iyipada ti awọn ifihan agbara igbohunsafẹfẹ giga le ṣee ṣe nipa ṣiṣakoso nọmba awọn gbigbe ninu itọsọna igbi gbigbe. Nikẹhin, awọn ifihan agbara 0 ati 1 han ni ipojade, fifi awọn ifihan agbara itanna iyara giga sori titobi ti agbara ina. Ọna lati ṣe aṣeyọri eyi ni nipasẹ isunmọ PN. Àwọn ohun èlò tí ó ní free ti silicon mímọ́ kéré gan-an, àti pé ìyípadà nínú iye kò tó láti bá ìyípadà nínú refractive index mu. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti mú kí ìpìlẹ̀ ohun èlò tí ó ní transmission wave guide pọ̀ sí i nípa lílo doping silicon láti ṣe àyípadà nínú refractive index, nípa bẹ́ẹ̀ àṣeyọrí ìyípadà rate modulation gíga.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: May-12-2025