Lavni modilatè elektwo-optik yo

Lavni anmodilatè elektwo-optik

Modilatè elektwo-optik yo jwe yon wòl santral nan sistèm optoelektwonik modèn yo, yo jwe yon wòl enpòtan nan plizyè domèn, soti nan kominikasyon rive nan informatique kwantik, lè yo reglemante pwopriyete limyè yo. Atik sa a diskite sou sitiyasyon aktyèl la, dènye avansman yo ak devlopman nan lavni nan teknoloji modilatè elektwo-optik la.

Figi 1: Konparezon pèfòmans diferanmodilatè optikteknoloji, tankou niobat ityòm fim mens (TFLN), modilatè absòpsyon elektrik III-V (EAM), modilatè ki baze sou silikon ak polimè an tèm de pèt ensèsyon, Pleasant, konsomasyon enèji, gwosè ak kapasite fabrikasyon.

Modilatè elektwo-optik tradisyonèl ki baze sou silikon ak limitasyon yo

Modilatè limyè fotoelektrik ki baze sou Silisyòm yo te baz sistèm kominikasyon optik pandan plizyè ane. Baze sou efè dispèsyon plasma a, aparèy sa yo te fè pwogrè remakab pandan 25 dènye ane yo, ogmante vitès transfè done yo pa twa lòd mayitid. Modilatè modèn ki baze sou Silisyòm yo ka reyalize modilasyon anplitid pulsasyon 4 nivo (PAM4) jiska 224 Gb/s, e menm plis pase 300 Gb/s ak modilasyon PAM8.

Sepandan, modilatè ki baze sou silikon fè fas ak limitasyon fondamantal ki soti nan pwopriyete materyèl yo. Lè transceiver optik yo mande pou vitès baud ki plis pase 200+ Gbaud, Pleasant aparèy sa yo difisil pou satisfè demann lan. Limitasyon sa a soti nan pwopriyete natirèl silikon an - balans pou evite pèt limyè twòp pandan y ap kenbe yon konduktivite ase kreye konpwomi inevitab.

Teknoloji ak materyèl modilatè émergentes

Limit modilatè tradisyonèl ki baze sou silikon yo te pouse rechèch nan materyèl altènatif ak teknoloji entegrasyon. Niobat ityòm fim mens lan vin tounen youn nan platfòm ki pi pwomèt pou yon nouvo jenerasyon modilatè.Modilatè elektwo-optik fim mens ityòm niobateritye karakteristik ekselan niobat ityòm an gwo, tankou: gwo fenèt transparan, gwo koyefisyan elektwo-optik (r33 = 31 pm/V) selil lineyè efè Kerrs ka opere nan plizyè ranje longèdonn

Dènye pwogrè nan teknoloji niobat ityòm fim mens yo te bay rezilta remakab, tankou yon modilatè k ap opere a 260 Gbaud ak yon vitès done 1.96 Tb/s pa kanal. Platfòm nan gen avantaj inik tankou vòltaj kondwi konpatib ak CMOS ak yon Pleasant 3-dB 100 GHz.

Aplikasyon teknoloji émergentes

Devlopman modilatè elektwo-optik yo gen yon relasyon sere avèk aplikasyon émergentes nan plizyè domèn. Nan domèn entèlijans atifisyèl ak sant done yo,modilatè gwo vitèsyo enpòtan pou pwochen jenerasyon entèkoneksyon yo, epi aplikasyon enfòmatik IA yo ap ogmante demann pou transceiver 800G ak 1.6T ki ka branche. Teknoloji modilatè a aplike tou nan: pwosesis enfòmasyon kwantik enfòmatik newomòfik teknoloji foton mikwo ond lidar ak vag kontinyèl modulation frekans (FMCW)

An patikilye, modilatè elektwo-optik fim mens ityòm niobat montre fòs nan motè pwosesis konpitasyonèl optik, bay modilasyon rapid ki ba-pouvwa ki akselere aprantisaj machin ak aplikasyon entèlijans atifisyèl. Modilatè sa yo kapab tou opere nan tanperati ki ba epi yo apwopriye pou koòdone kwantik-klasik nan liy sipèkondiktè.

Devlopman modilatè elektwo-optik pwochen jenerasyon an fè fas ak plizyè gwo defi: Pri pwodiksyon ak echèl: modilatè niobat ityòm fim mens yo limite kounye a a pwodiksyon waf 150 mm, sa ki lakòz depans ki pi wo. Endistri a bezwen elaji gwosè waf la tout pandan y ap kenbe inifòmite ak kalite fim nan. Entegrasyon ak Ko-konsepsyon: Devlopman siksè nanmodilatè pèfòmans segondèmande kapasite konplè pou ko-konsepsyon, ki enplike kolaborasyon konsèpteur optoelektwonik ak chip elektwonik, founisè EDA, sous, ak ekspè nan anbalaj. Konpleksite fabrikasyon: Pandan ke pwosesis optoelektwonik ki baze sou silikon yo mwens konplèks pase elektwonik CMOS avanse, reyalize pèfòmans ak rannman ki estab mande yon ekspètiz siyifikatif ak optimize pwosesis fabrikasyon.

Ankouraje pa boom IA a ak faktè jeopolitik yo, domèn nan ap resevwa plis envestisman nan men gouvènman yo, endistri yo ak sektè prive a atravè lemond, sa ki kreye nouvo opòtinite pou kolaborasyon ant akademi ak endistri yo epi ki pwomèt pou akselere inovasyon.