Киләчәкэлектрооптик модуляторлар
Электро-оптик модуляторлар заманча оптоэлектрон системаларда үзәк роль уйныйлар, яктылыкның үзлекләрен көйләү юлы белән элемтәдән алып квант исәпләүләренә кадәр күп өлкәләрдә мөһим роль уйныйлар. Бу мәкаләдә электро-оптик модулятор технологиясенең хәзерге торышы, соңгы ачышы һәм киләчәктәге үсеше карала.
1 нче рәсем: Төрлесенең эшчәнлеген чагыштыруоптик модулятортехнологияләр, шул исәптән юка пленкалы литий ниобаты (TFLN), III-V электр абсорбция модуляторлары (EAM), кремний нигезендәге һәм полимер модуляторлары кертү югалтуы, үткәрүчәнлек киңлеге, энергия куллану, зурлык һәм җитештерү куәте ягыннан.
Традицион кремний нигезендәге электрооптик модуляторлар һәм аларның чикләүләре
Кремний нигезендәге фотоэлектрик яктылык модуляторлары күп еллар дәвамында оптик элемтә системаларының нигезе булып тора. Плазма дисперсиясе эффектына нигезләнеп, мондый җайланмалар соңгы 25 ел эчендә сизелерлек алга китеш ясадылар, мәгълүмат тапшыру тизлеген өч тапкыр арттырдылар. Заманча кремний нигезендәге модуляторлар PAM8 модуляциясе белән 224 Гбит/с кадәр 4 дәрәҗәле импульс амплитудасы модуляциясенә (PAM4), хәтта 300 Гбит/с тан да артык тизлеккә ирешә алалар.
Шулай да, кремний нигезендәге модуляторлар материал үзенчәлекләреннән килеп чыккан төп чикләүләр белән очраша. Оптик кабул итүче-тапшыргычлар 200+ Гбодтан артык бод тизлеген таләп иткәндә, бу җайланмаларның үткәрүчәнлек киңлеге ихтыяҗны канәгатьләндерү авыр. Бу чикләү кремнийның үзенчәлекләреннән килеп чыга - җитәрлек үткәрүчәнлекне саклап калып, артык яктылык югалтуны булдырмау балансы котылгысыз компромисслар тудыра.
Модулятор технологиясе һәм материаллары барлыкка килә
Традицион кремний нигезендәге модуляторларның чикләүләре альтернатив материаллар һәм интеграция технологияләре өлкәсендә тикшеренүләр үткәрүгә этәргеч бирде. Юкка пленкалы литий ниобаты яңа буын модуляторлары өчен иң өметле платформаларның берсенә әйләнде.Нечкә пленкалы литий ниобаты электрооптик модуляторларыкүләмле литий ниобатының бик яхшы үзенчәлекләрен мирас итеп ала, шул исәптән: киң үтә күренмәле тәрәзә, зур электро-оптик коэффициент (r33 = 31 pm/V) сызыклы күзәнәк Керрс эффекты берничә дулкын озынлыгы диапазонында эшли ала
Соңгы вакытта юка пленкалы литий ниобаты технологиясендәге казанышлар гаҗәеп нәтиҗәләр бирде, шул исәптән 260 Гбауд тизлегендә эшли торган модулятор, һәр канал өчен 1,96 Тб/с мәгълүмат тапшыру тизлеге белән. Платформаның CMOS белән туры килә торган җайланма көчәнеше һәм 100 ГГц 3 дБ ешлыклы үткәрүчәнлек кебек уникаль өстенлекләре бар.
Яңа технологияләр куллану
Электро-оптик модуляторларның үсеше күп өлкәләрдәге яңа кушымталар белән тыгыз бәйләнгән. Ясалма интеллект һәм мәгълүмат үзәкләре өлкәсендә,югары тизлекле модуляторларкиләсе буын тоташулары өчен мөһим, һәм ясалма интеллект исәпләү кушымталары 800G һәм 1.6T тоташтырыла торган трансиверларга ихтыяҗны арттыра. Модулятор технологиясе шулай ук түбәндәгеләргә дә кулланыла: квант мәгълүматын эшкәртү; нейроморфик исәпләү; Ешлык модуляцияләнгән өзлексез дулкын (FMCW); лидар микродулкынлы фотон технологиясе.
Аерым алганда, юка пленкалы литий ниобаты электро-оптик модуляторлары оптик исәпләү эшкәртү двигательләрендә ныклык күрсәтә, машина белән өйрәнүне һәм ясалма интеллект кушымталарын тизләтүче тиз түбән куәтле модуляция тәэмин итә. Мондый модуляторлар шулай ук түбән температураларда эшли ала һәм суперүткәргеч линияләрдә квант-классик интерфейслар өчен яраклы.
Киләсе буын электрооптик модуляторларны эшләү берничә зур кыенлык белән очраша: Җитештерү бәясе һәм масштабы: юка пленкалы литий ниобаты модуляторлары хәзерге вакытта 150 мм пластина җитештерү белән чикләнгән, бу исә чыгымнарны арттыра. Сәнәгатькә пленка бердәмлеген һәм сыйфатын саклап калып, пластина зурлыгын киңәйтергә кирәк. Интеграция һәм бергәләп эшләү: уңышлы үсешюгары җитештерүчән модуляторлароптоэлектроника һәм электрон чип дизайнерлары, EDA тәэмин итүчеләре, чыганаклар һәм төрү белгечләренең хезмәттәшлеген үз эченә алган комплекслы бергәләп проектлау мөмкинлекләрен таләп итә. Җитештерү катлаулылыгы: Кремний нигезендәге оптоэлектроника процесслары алдынгы CMOS электроникасына караганда катлаулырак булмаса да, тотрыклы эшчәнлеккә һәм җитештерү процессын оптимальләштерү өчен зур тәҗрибә һәм җитештерү процессын оптимальләштерү таләп ителә.
Ясалма интеллектның үсеше һәм геосәяси факторлар белән этәргечләнеп, бу өлкә бөтен дөнья буенча хөкүмәтләрдән, сәнәгатьтән һәм шәхси сектордан инвестицияләрне арттыра, бу академия һәм сәнәгать арасында хезмәттәшлек өчен яңа мөмкинлекләр тудыра һәм инновацияләрне тизләтергә вәгъдә бирә.
Бастырып чыгару вакыты: 2024 елның 30 декабре