Todhchaí namodhnóirí electro optúla
Tá ról lárnach ag modhnóirí snáthoptaice i gcórais optoelectronic nua-aimseartha, agus tá ról tábhachtach acu i go leor réimsí ó chumarsáid go ríomhaireacht chandamach trí airíonna an tsolais a rialáil. Pléann an páipéar seo an stádas reatha, an dul chun cinn is déanaí agus forbairt na teicneolaíochta modulator leictrea-optúil sa todhchaí
Figiúr 1: Comparáid feidhmíochta de dhifriúlaoptúla modulatorteicneolaíochtaí, lena n-áirítear litiam niobate scannán tanaí (TFLN), modhnóirí ionsú leictreach III-V (EAM), modhnóirí sileacain-bhunaithe agus polaiméir i dtéarmaí caillteanas isteach, bandaleithead, tomhaltas cumhachta, méid, agus cumas déantúsaíochta.
Modhnóirí leictrea-optaice traidisiúnta sileacain agus a dteorainneacha
Tá modhnóirí solais fhótaileictreach bunaithe ar sileacain mar bhunús do chórais cumarsáide optúla le blianta fada anuas. Bunaithe ar an éifeacht scaipthe plasma, tá dul chun cinn suntasach déanta ag feistí den sórt sin le 25 bliain anuas, ag méadú rátaí aistrithe sonraí trí ordú méide. Is féidir le modhnóirí nua-aimseartha sileacain-bhunaithe modhnú aimplitiúid bíog 4-leibhéal (PAM4) de suas le 224 Gb/s a bhaint amach, agus fiú níos mó ná 300 Gb/s le modhnú PAM8.
Mar sin féin, tá teorainneacha bunúsacha le sárú ag modhnóirí sileacain-bhunaithe a eascraíonn as airíonna ábhar. Nuair a éilíonn transceivers optúla rátaí baud de níos mó ná 200+ Gbaud, tá bandaleithead na bhfeistí seo deacair freastal ar an éileamh. Eascraíonn an teorannú seo ó airíonna dúchasacha sileacain - cruthaíonn an chothromaíocht a bhaineann le caillteanas iomarcach solais a sheachaint agus seoltacht leordhóthanach a chothabháil, comhbhabhtáil dosheachanta.
Teicneolaíocht modulator atá ag teacht chun cinn agus ábhair
Tá teorainneacha na modhnóirí traidisiúnta sileacain-bhunaithe tar éis taighde ar ábhair mhalartacha agus ar theicneolaíochtaí comhtháthaithe a thiomáint. Tá niobate litiam scannán tanaí anois ar cheann de na hardáin is bisiúla do ghlúin nua modhnóirí.Modhnóirí leictreastatacha litiam niobate scannáin tanaíoidhreacht na saintréithe den scoth a bhaineann le mórchóir litiam niobate, lena n-áirítear: fuinneog leathan trédhearcach, comhéifeacht leictreastatach mór (r33 = 31 pm/V) cill líneach éifeacht Kerrs oibriú i raonta tonnfhad iolracha
Tá torthaí iontacha bainte amach ag dul chun cinn le déanaí i dteicneolaíocht niobate litiam scannán tanaí, lena n-áirítear modulator ag feidhmiú ag 260 Gbaud le rátaí sonraí de 1.96 Tb/s in aghaidh an chainéil. Tá buntáistí uathúla ag an ardán cosúil le voltas tiomána atá comhoiriúnach le CMOS agus bandaleithead 3-dB de 100 GHz.
Feidhmchlár teicneolaíochta atá ag teacht chun cinn
Tá dlúthbhaint ag forbairt modhnóirí leictrea-optacha le hiarratais atá ag teacht chun cinn i go leor réimsí. I réimse na hintleachta saorga agus na n-ionad sonraí,modhnóirí ardluaistábhachtach don chéad ghlúin eile d'idirnaisc, agus tá feidhmchláir ríomhaireachta AI ag tiomáint an éilimh ar thrasghlacadóirí pluggable 800G agus 1.6T. Cuirtear teicneolaíocht modulator i bhfeidhm freisin ar: próiseáil faisnéise chandamach ríomhaireacht néaramorfach Minicíocht modhnaithe tonn leanúnach (FMCW) Teicneolaíocht fótóin micreathonn lidar
Go háirithe, léiríonn modhnóirí leictreastatacha litiam niobate scannáin tanaí neart in innill phróiseála ríomhaireachtúla optúla, ag soláthar modhnú tapa ísealchumhachta a luathaíonn foghlaim meaisín agus iarratais hintleachta saorga. Is féidir le modhnóirí den sórt sin oibriú freisin ag teochtaí ísle agus tá siad oiriúnach le haghaidh comhéadain chandamach-clasaiceach i línte sársheoltóra.
Tá dúshláin mhóra éagsúla le sárú ag modhnóirí leictrea-optaice den chéad ghlúin eile: Costas táirgeachta agus scála: tá modhnóirí niobate litiam scannáin tanaí teoranta do tháirgeadh wafer 150 mm faoi láthair, rud a fhágann costais níos airde. Ní mór don tionscal méid wafer a leathnú agus aonfhoirmeacht agus cáilíocht an scannáin a chothabháil. Comhtháthú agus Comhdhearadh: Forbairt rathúil armodhnóirí ardfheidhmíochtaéilíonn cumas cuimsitheach comhdhearaidh, lena n-áirítear comhoibriú idir optoelectronics agus dearthóirí sliseanna leictreonacha, soláthraithe EDA, founts, agus saineolaithe pacáistithe. Castacht déantúsaíochta: Cé nach bhfuil próisis optoelectronics sileacain-bhunaithe chomh casta ná leictreonaic CMOS chun cinn, tá gá le saineolas suntasach agus leas iomlán a bhaint as próiseas déantúsaíochta chun feidhmíocht agus toradh cobhsaí a bhaint amach.
Arna thiomáint ag borradh AI agus fachtóirí geopolitical, tá an réimse ag fáil infheistíochta méadaithe ó rialtais, tionscal agus an earnáil phríobháideach ar fud an domhain, ag cruthú deiseanna nua le haghaidh comhoibrithe idir an saol acadúil agus tionscal agus geallann chun nuálaíocht a luathú.
Am postála: Dec-30-2024