Tantalat ityòm (LTOI) gwo vitèsmodilatè elektwo-optik
Trafik done mondyal la kontinye ap grandi, akòz adopsyon lajè nouvo teknoloji tankou 5G ak entèlijans atifisyèl (IA), ki poze gwo defi pou transceiver nan tout nivo rezo optik yo. Espesyalman, teknoloji modilatè elektwo-optik pwochen jenerasyon an mande yon ogmantasyon siyifikatif nan to transfè done a 200 Gbps nan yon sèl kanal pandan y ap diminye konsomasyon enèji ak depans yo. Nan kèk dènye ane yo, teknoloji fotonik silikon te lajman itilize nan mache transceiver optik la, sitou akòz lefèt ke fotonik silikon ka pwodui an mas lè l sèvi avèk pwosesis CMOS ki gen matirite a. Sepandan, modilatè elektwo-optik SOI ki depann sou dispèsyon transpòtè fè fas a gwo defi nan Pleasant, konsomasyon enèji, absòpsyon transpòtè lib ak non-linearite modilasyon. Lòt wout teknolojik nan endistri a gen ladan InP, fim mens niobat ityòm LNOI, polymère elektwo-optik, ak lòt solisyon entegrasyon etewojèn milti-platfòm. LNOI konsidere kòm solisyon ki ka reyalize pi bon pèfòmans nan modilasyon ultra-wo vitès ak ba pouvwa, sepandan, li kounye a gen kèk defi an tèm de pwosesis pwodiksyon an mas ak pri. Resaman, ekip la te lanse yon platfòm fotonik entegre tantalat lityòm fim mens (LTOI) ak ekselan pwopriyete fotoelektrik ak fabrikasyon sou gwo echèl, ki espere egal oswa menm depase pèfòmans platfòm optik niobat lityòm ak silikon nan anpil aplikasyon. Sepandan, jiska prezan, aparèy prensipal lakominikasyon optik, modilatè elektwo-optik ultra-rapid la, pa te verifye nan LTOI.
Nan etid sa a, chèchè yo te premye desine modilatè elektwo-optik LTOI a, ki gen estrikti montre nan Figi 1. Atravè konsepsyon estrikti chak kouch tantalat ityòm sou izolan an ak paramèt elektwòd mikwo ond lan, vitès pwopagasyon mikwo ond lan ak vag limyè a te kapab matche.modilatè elektwo-optikreyalize. An tèm de rediksyon pèt elektwòd mikwo ond lan, chèchè yo nan travay sa a te pwopoze pou premye fwa itilizasyon ajan kòm yon materyèl elektwòd ki gen pi bon konduktivite, epi elektwòd ajan an te montre li diminye pèt mikwo ond lan a 82% konpare ak elektwòd lò ki lajman itilize a.
FIG. 1 Estrikti modilatè elektwo-optik LTOI, konsepsyon adaptasyon faz, tès pèt elektwòd mikwo ond.
FIG. 2 montre aparèy eksperimantal la ak rezilta modilatè elektwo-optik LTOI a pouentansite modulationdeteksyon dirèk (IMDD) nan sistèm kominikasyon optik. Eksperyans yo montre ke modilatè elektwo-optik LTOI a ka transmèt siyal PAM8 nan yon to siy 176 GBd ak yon BER mezire 3.8×10⁻² anba papòt 25% SD-FEC la. Pou tou de PAM4 200 GBd ak PAM2 208 GBd, BER te siyifikativman pi ba pase papòt 15% SD-FEC ak 7% HD-FEC. Rezilta tès je ak istogram nan Figi 3 demontre vizyèlman ke modilatè elektwo-optik LTOI a ka itilize nan sistèm kominikasyon gwo vitès ak gwo lineyite ak ti to erè bit.
FIG. 2 Eksperyans lè l sèvi avèk modilatè elektwo-optik LTOI pouEntansite modulationDeteksyon Dirèk (IMDD) nan sistèm kominikasyon optik (a) aparèy eksperimantal; (b) To erè bit (BER) mezire nan siyal PAM8 (wouj), PAM4 (vèt) ak PAM2 (ble) kòm yon fonksyon de to siy la; (c) To enfòmasyon itilizab ekstrè (AIR, liy tire) ak to done nèt ki asosye (NDR, liy solid) pou mezi ak valè to erè bit anba limit 25% SD-FEC la; (d) Kat je ak istogram estatistik anba modilasyon PAM2, PAM4, PAM8.
Travay sa a demontre premye modilatè elektwo-optik LTOI gwo vitès la ak yon Pleasant 3 dB nan 110 GHz. Nan eksperyans transmisyon IMDD deteksyon dirèk modilasyon entansite, aparèy la rive nan yon vitès done nèt yon sèl transpòtè 405 Gbit/s, ki konparab ak pi bon pèfòmans platfòm elektwo-optik ki deja egziste yo tankou LNOI ak modilatè plasma. Nan lavni, lè l sèvi avèk modilatè ki pi konplèksModilatè QIAvèk desen oswa teknik koreksyon erè siyal ki pi avanse, oswa lè l sèvi avèk substrats ki gen mwens pèt mikwo ond tankou substrats kwatz, aparèy tantalat ityòm yo espere reyalize vitès kominikasyon 2 Tbit/s oswa plis. Konbine avèk avantaj espesifik LTOI yo, tankou pi ba birefringans ak efè echèl akòz aplikasyon laj li nan lòt mache filtè RF yo, teknoloji fotonik tantalat ityòm pral bay solisyon ki pa koute chè, ki pa konsome anpil enèji ak ultra-wo vitès pou rezo kominikasyon optik gwo vitès pwochen jenerasyon an ak sistèm fotonik mikwo ond yo.
Dat piblikasyon: 11 Desanm 2024