Ọjọ́ iwájú àwọn olùmúdánwò opitika elekitiro

Ọjọ́ iwájú tiawọn modulators opitika elekitiro

Àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ electro optic kó ipa pàtàkì nínú àwọn ètò optoelectronic òde òní, wọ́n ń kó ipa pàtàkì nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ẹ̀ka láti ìbánisọ̀rọ̀ sí ìṣiṣẹ́ kuantum nípa ṣíṣàkóso àwọn ànímọ́ ìmọ́lẹ̀. Ìwé yìí jíròrò ipò lọ́wọ́lọ́wọ́, àṣeyọrí tuntun àti ìdàgbàsókè ọjọ́ iwájú ti ìmọ̀ ẹ̀rọ electro optic modulator.

Àwòrán 1: Ìfiwéra ìṣe àwọn onírúurúohun èlò ìṣiṣẹ́ ojúàwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ, títí bí thin film lithium niobate (TFLN), III-V electrical absorption modulators (EAM), silicon-based àti polymer modulators ní ìbámu pẹ̀lú àdánù ìfisí, bandwidth, power power power, size, àti agbára ìṣelọ́pọ́.

Àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ electro optic tí a fi silicon ṣe àti àwọn ààlà wọn

Àwọn ohun èlò ìmọ́lẹ̀ fọ́tò-ìmọ́lẹ̀ tí a fi sílíkọ́nì ṣe ti jẹ́ ìpìlẹ̀ fún àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ optical fún ọ̀pọ̀ ọdún. Nítorí ipa ìtúká plasma, irú àwọn ẹ̀rọ bẹ́ẹ̀ ti ṣe ìlọsíwájú tó yanilẹ́nu láàárín ọdún mẹ́ẹ̀ẹ́dọ́gbọ̀n tó kọjá, wọ́n sì ń mú kí ìwọ̀n ìyípadà dátà pọ̀ sí i ní ìpele mẹ́ta. Àwọn ohun èlò ìmọ́lẹ̀ tí a fi sílíkọ́nì ṣe òde òní lè ṣe àṣeyọrí modulation pulse amplitude modulation (PAM4) tó tó 224 Gb/s, àti kódà ju 300 Gb/s lọ pẹ̀lú modulation PAM8.

Sibẹsibẹ, awọn modulators ti o da lori silikoni koju awọn idiwọn ipilẹ ti o wa lati awọn ohun-ini ohun elo. Nigbati awọn transceivers opitika ba nilo awọn oṣuwọn baud ti o ju 200+ Gbaud lọ, bandwidth ti awọn ẹrọ wọnyi nira lati pade ibeere naa. Idiwọn yii wa lati awọn ohun-ini ti o wa ninu silikoni - iwọntunwọnsi ti yiyẹra fun pipadanu ina pupọ lakoko mimu agbara to to ṣẹda awọn iṣowo ti ko ṣee ṣe.

Imọ-ẹrọ modulator ti n jade ati awọn ohun elo

Àìtó àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ tí a fi silicon ṣe ti ìbílẹ̀ ti mú kí ìwádìí dé àwọn ohun èlò míràn àti àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣọ̀kan. Tinrin film lithium niobate ti di ọ̀kan lára ​​àwọn ìpìlẹ̀ tí ó ní ìrètí jùlọ fún ìran tuntun ti àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́.Àwọn ohun èlò oníná tín-ín-rín lithium niobate electro-optic modulatorsjogun awọn abuda ti o tayọ ti litiumu niobate olopobobo, pẹlu: ferese ti o han gbangba jakejado, iye elekitiro-optic nla (r33 = 31 pm/V) sẹẹli laini Ipa Kerrs le ṣiṣẹ ni awọn sakani gigun pupọ

Àwọn ìlọsíwájú tuntun nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ lithium niobate onípele tinrin ti mú àwọn àbájáde tó yanilẹ́nu wá, títí kan modulator kan tó ń ṣiṣẹ́ ní 260 Gbaud pẹ̀lú ìwọ̀n data tó jẹ́ 1.96 Tb/s fún ikanni kan. Pẹpẹ náà ní àwọn àǹfààní àrà ọ̀tọ̀ bíi folti awakọ tó bá CMOS mu àti bandwidth 3-dB ti 100 GHz.

Ohun elo imọ-ẹrọ ti n jade

Ìdàgbàsókè àwọn ohun èlò amúlétutù elektro optic ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ohun èlò tó ń jáde ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ẹ̀ka. Nínú ẹ̀ka ìmọ̀ àtọwọ́dá àti àwọn ibi ìwádìí,awọn modulators iyara gigaÓ ṣe pàtàkì fún ìran ìsopọ̀mọ́ra tó ń bọ̀, àti àwọn ohun èlò ìṣirò AI ló ń fa ìbéèrè fún àwọn transceivers 800G àti 1.6T tó ṣeé so mọ́ra. A tún lo ìmọ̀ ẹ̀rọ modulator fún: ìṣiṣẹ́ ìwífún quantum neuromorphic computing Frequency modulated continuous wave (FMCW) lidar microwave photon technology

Ní pàtàkì, àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ electro-optic lithium niobate tín-ín-rín fi agbára hàn nínú àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ ìṣiṣẹ́ optical, wọ́n ń pèsè ìyípadà agbára kékeré kíákíá tí ó ń mú kí ẹ̀kọ́ ẹ̀rọ àti àwọn ohun èlò ìmòye àtọwọ́dá yára. Irú àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ bẹ́ẹ̀ tún lè ṣiṣẹ́ ní ìwọ̀n otútù kékeré, wọ́n sì yẹ fún àwọn ìfọwọ́sowọ́pọ̀ quantum-classical nínú àwọn ìlà superconducting.

Ìdàgbàsókè àwọn ohun èlò amúlétutù electro optic ìran tuntun dojúkọ ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìpèníjà pàtàkì: Iye owó àti ìwọ̀n ìṣẹ̀dá: àwọn ohun èlò amúlétutù lithium niobate tín-tín-film wà ní ààlà sí ìṣẹ̀dá wafer 150 mm lọ́wọ́lọ́wọ́, èyí tí ó yọrí sí owó tí ó ga jù. Ilé iṣẹ́ náà nílò láti mú ìwọ̀n wafer gbòòrò sí i nígbà tí ó ń pa fíìmù náà mọ́ déédé àti dídára. Ìṣọ̀kan àti Àgbékalẹ̀ Àpapọ̀: Ìdàgbàsókè àṣeyọrí tiawọn modulators iṣẹ-giganilo awọn agbara apẹrẹ ajọṣepọ pipe, ti o kan ifowosowopo awọn optoelectronics ati awọn apẹẹrẹ chip itanna, awọn olupese EDA, awọn orisun omi, ati awọn amoye apoti. Idiju iṣelọpọ: Lakoko ti awọn ilana optoelectronics ti o da lori silikoni ko nira ju awọn ẹrọ itanna CMOS ti ilọsiwaju lọ, ṣiṣe aṣeyọri iṣẹ ṣiṣe ati ikore ti o duro ṣinṣin nilo imọ-jinlẹ pataki ati imudarasi ilana iṣelọpọ.

Nítorí ìdàgbàsókè AI àti àwọn ohun tó ń fa ìpìlẹ̀ ayé, iṣẹ́ náà ń gba ìdókòwò tó pọ̀ sí i láti ọ̀dọ̀ àwọn ìjọba, ilé iṣẹ́ àti àwọn ilé iṣẹ́ àdáni kárí ayé, èyí sì ń ṣẹ̀dá àwọn àǹfààní tuntun fún ìfọwọ́sowọ́pọ̀ láàárín àwọn ilé ẹ̀kọ́ gíga àti ilé iṣẹ́, ó sì ń ṣèlérí láti mú kí ìṣẹ̀dá tuntun yára sí i.