Réamhrá ar Struchtúr agus FeidhmíochtModúlóir Leictrea-optúil Litiam Niobáit Scannán Tanaí
An modúlóir leictrea-optúilbunaithe ar struchtúir, tonnfhaid agus ardáin éagsúla de niobáit litiam scannáin tanaí, agus comparáid chuimsitheach feidhmíochta ar chineálacha éagsúla deModhnóirí EOM, chomh maith le hanailís ar an taighde agus ar chur i bhfeidhmmodúlóirí niobáit litiam scannán tanaíi réimsí eile.
1. Modhnóir niobáit litiam scannáin tanaí cuas neamh-athshondach
Tá an cineál modúlóra seo bunaithe ar an éifeacht leictrea-optúil den scoth atá ag criostal niobáit litiam agus is gléas ríthábhachtach é chun cumarsáid optúil ardluais agus fad-achair a bhaint amach. Tá trí phríomhstruchtúr ann:
1.1 Modhnóir MZI leictreoid tonnta taistil: Seo an dearadh is tipiciúla. Bhain grúpa taighde Lončar in Ollscoil Harvard leagan ardfheidhmíochta amach den chéad uair in 2018, le feabhsuithe ina dhiaidh sin lena n-áirítear luchtú toilleasach bunaithe ar foshraitheanna grianchloch (bandaleithead ard ach neamh-chomhoiriúnach le sileacan-bhunaithe) agus comhoiriúnach le sileacan-bhunaithe bunaithe ar logáil foshraithe, ag baint amach bandaleithead ard (>67 GHz) agus tarchur comhartha ardluais (mar shampla PAM4 112 Gbit/s).
1.2 Modúlóir MZI fillte: Chun méid an fheiste a ghiorrú agus oiriúnú do mhodúil dhlútha amhail QSFP-DD, úsáidtear cóireáil pholairithe, treoirthonn trasnach nó leictreoidí micreastruchtúir inbhéartaithe chun fad an fheiste a laghdú faoi leath agus bandaleithead 60 GHz a bhaint amach.
1.3 Modúlóir Ortagónach Comhtháthaitheach (IQ) Polaraithe Aonair/Dúbailte: Úsáideann sé formáid modhnúcháin ard-ord chun an ráta tarchuir a fheabhsú. Bhain grúpa taighde Cai in Ollscoil Sun Yat-sen an chéad mhodúlóir IQ polaraithe aonair ar an sliseanna amach in 2020. Tá feidhmíocht níos fearr ag an modúlóir IQ dé-pholaraithe a forbraíodh sa todhchaí, agus tá taifead ráta tarchuir tonnfhaid aonair de 1.96 Tbit/s socraithe ag an leagan atá bunaithe ar shubstráit grianchloch.
2. Modhnóir niobáit litiam scannáin tanaí de chineál cuas athshondais
Chun modúlóirí bandaleithead thar a bheith beag agus mór a bhaint amach, tá struchtúir chuas athshondais éagsúla ar fáil:
2.1 Modúlóir criostail fótónach (PC) agus micreafháinne: D'fhorbair grúpa taighde Lin in Ollscoil Rochester an chéad mhodúlóir criostail fótónach ardfheidhmíochta. Ina theannta sin, tá modúlóirí micreafháinne bunaithe ar chomhtháthú ilchineálach agus comhtháthú aonchineálach niobáit litiam sileacain molta freisin, ag baint amach bandaleithead roinnt GHz.
2.2 Modhnóir cuas athshondais gríl Bragg: lena n-áirítear cuas Fabry Perot (FP), gríl Bragg treorach tonnta (WBG), agus modhnóir solais mhall (SL). Tá na struchtúir seo deartha chun cothromaíocht a bhaint amach idir méid, lamháltais phróisis, agus feidhmíocht, mar shampla, baintear bandaleithead thar a bheith mór amach ag modhnóir cuas athshondais 2 × 2 FP a sháraíonn 110 GHz. Leathnaíonn an modhnóir solais mhall atá bunaithe ar ghríl Bragg cúpláilte an raon bandaleithead oibre.
3. Modhnóir niobáit litiam scannán tanaí comhtháite héitearagéineach
Tá trí phríomhmhodh comhtháthaithe ann chun comhoiriúnacht theicneolaíocht CMOS ar ardáin sileacain-bhunaithe a chomhcheangal le feidhmíocht mhodhnúcháin den scoth niobáit litiam:
3.1 Comhtháthú héagsúil cineál nasc: Trí nascadh go díreach le beinsioclóbúitéin (BCB) nó dé-ocsaíd sileacain, aistrítear niobáit litiam scannáin tanaí chuig ardán sileacain nó níotráit sileacain, ag baint amach comhtháthú cobhsaí ar leibhéal na vaiféir agus teocht ard. Taispeánann an modúlóir bandaleithead ard (>70 GHz, fiú níos mó ná 110 GHz) agus cumas tarchuir comhartha ardluais.
3.2 Comhtháthú héagsúil ábhar treoraí tonnta taiscthe: baintear amach modhnú leictrea-optúil éifeachtach freisin trí shiliceán nó níotráit shiliceáin a thaisceadh ar niobáit litiam scannáin tanaí mar threoraí tonnta ualaigh.
3.3 Comhtháthú héiteargéineach priontála micrea-aistrithe (μ TP): Is teicneolaíocht í seo a bhfuiltear ag súil go n-úsáidfear í le haghaidh táirgeadh ar scála mór, a aistríonn gléasanna feidhmiúla réamhdhéanta chuig sceallóga spriocdhírithe trí threalamh ardchruinnis, ag seachaint iarphróiseála casta. Cuireadh i bhfeidhm go rathúil í ar ardáin níotráit sileacain agus ardáin atá bunaithe ar sileacan, ag baint amach bandaleithead de dheich GHz.
Mar achoimre, leagann an t-alt seo amach go córasach an treochlár teicneolaíoch do mhodhnóirí leictrea-optúla bunaithe ar ardáin niobáit litiam scannáin tanaí, ó struchtúir chuas neamh-athshondais ardfheidhmíochta agus bandaleithead mór a shaothrú, struchtúir chuas athshondais mhiondeathaithe a iniúchadh, agus comhtháthú le hardáin fhótónacha aibí bunaithe ar sileacan. Léiríonn sé an poitéinseal ollmhór agus an dul chun cinn leanúnach atá ag modhnóirí niobáit litiam scannáin tanaí chun briseadh tríd an tranglam feidhmíochta atá ag modhnóirí traidisiúnta agus cumarsáid optúil ardluais a bhaint amach.
Am an phoist: 31 Márta 2026