Todhchaí na modhnaitheoirí optúla leictreamaigh

Todhchaímodhnaitheoirí optúla leictreamaigh

Tá ról lárnach ag modhnaitheoirí leictrea -optúla i gcórais nua -aimseartha optoelectronic, ag imirt ról tábhachtach 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 an fhorbairt sa todhchaí ar theicneolaíocht an mhodhnóirí leictreamaigh

Figiúr 1: Comparáid Feidhmíochta ar DifríochtModulator optúilTeicneolaíochtaí, lena n-áirítear niobate litiam tanaí (TFLN), modhnaitheoirí ionsúcháin leictreacha III-V (EAM), modhnóirí bunaithe ar sileacain agus polaiméirí i dtéarmaí caillteanais, bandaleithead, tomhaltas cumhachta, méid, agus cumas déantúsaíochta.

Modúlóirí leictrea-optúla traidisiúnta bunaithe ar sileacain agus a dteorainneacha

Tá modhnaitheoirí solais fótaileictreach bunaithe ar sileacain mar bhonn le córais chumarsáide optúla le blianta fada. Bunaithe ar an éifeacht scaipthe plasma, tá dul chun cinn suntasach déanta ag feistí den sórt sin le 25 bliain anuas, ag méadú trí ordú méadaíochta rátaí aistrithe sonraí. Is féidir le modhnaitheoirí nua-aimseartha bunaithe ar sileacain modhnú aimplitiúid 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 ag modhnaitheoirí bunaithe ar sileacain a eascraíonn as airíonna ábhartha. Nuair a éilíonn tarchuradóirí optúla rátaí baud de níos mó ná 200+ GBAUD, tá sé deacair bandaleithead na bhfeistí seo a chomhlíonadh. Eascraíonn an teorannú seo as airíonna bunúsacha sileacain - cruthaíonn an t -iarmhéid a bhaineann le caillteanas iomarcach solais a sheachaint agus ag an am céanna seoltacht leordhóthanach a choinneáil, rud a chruthaíonn trádáil dosheachanta.

Teicneolaíocht agus ábhair Modulator atá ag Teacht Chun Cinn

Tá na teorainneacha a bhaineann le modhnaitheoirí traidisiúnta sileacain-bhunaithe tar éis taighde a dhéanamh ar ábhair mhalartacha agus ar theicneolaíochtaí comhtháthaithe. Scannán tanaí Tá litium niobate anois ar cheann de na hardáin is bisiúla do ghlúin nua modhnaithe.Modhnaitheoirí leictrea-optúla litiam litiam niobate scannán tanaíIs féidir le tréithe den scoth a fháil ar thréithe den scoth niobate litiam mórchóir, lena n-áirítear: fuinneog thrédhearcach leathan, comhéifeacht mhór-optúil leictreamaigh (R33 = 31 pm/v) is féidir le héifeacht kerrs líneach oibriú i raonta il-tonnfhaid

Tá torthaí suntasacha tagtha ar dhul chun cinn le déanaí i dteicneolaíocht litium niobate scannán tanaí, lena n -áirítear modhnú ag feidhmiú ag 260 GBAUD le rátaí sonraí de 1.96 TB/s in aghaidh an chainéil. Tá buntáistí uathúla ag an ardán, mar shampla voltas tiomána comhoiriúnach CMOS agus bandaleithead 3-dB de 100 GHz.

Iarratas ar theicneolaíocht atá ag teacht chun cinn

Tá dlúthbhaint ag forbairt modhnaitheoirí leictrea -optúla le hiarratais atá ag teacht chun cinn i mórán réimsí. I réimse na hintleachta saorga agus na n -ionad sonraí,modhnaitheoirí ardluaisTá siad tábhachtach don chéad ghlúin eile de idirnaisc, agus tá feidhmchláir ríomhaireachta AI ag tiomáint an éilimh ar tharchuradóirí 800g agus 1.6T inúsáidte. Cuirtear teicneolaíocht modulator i bhfeidhm freisin ar: Próiseáil Faisnéise Quantum Minicíocht Ríomhaireachta Néarfídeach Tonn Teicneolaíochta Microwave MICREATHONNACH MICREATHONNACH MIONSCAIL

Go háirithe, léiríonn modhnaitheoirí leictrea-optúla litiam tanaí litiam tanaí neart in innill phróiseála ríomhaireachta optúla, ag soláthar modhnú tapaidh ísealchumhachta a luasghéaraíonn foghlaim meaisín agus feidhmchláir faisnéise saorga. Is féidir le modhnóirí den sórt sin oibriú ag teochtaí ísle freisin agus tá siad oiriúnach do chomhéadain chandamach-chlasaiceach i línte maoirseachta.

Tá roinnt dúshlán mór ag baint le forbairt modhnaitheoirí leictrea-optúla na chéad ghlúine eile: costas agus scála táirgthe: Tá modhnaitheoirí niobate litiam tanaí scannán teoranta faoi láthair do tháirgeadh 150 mm mm, agus mar thoradh air sin tá costais níos airde. Ní mór don tionscal méid an tsleasa a leathnú agus aonfhoirmeacht agus cáilíocht scannáin a choinneáil ag an am céanna. Comhtháthú agus Comhdhearadh: Forbairt rathúil armodhnaitheoirí ardfheidhmíochtaÉilíonn sé cumais chuimsitheacha comh-dheartha, a bhaineann le comhoibriú optoelectronics agus dearthóirí sliseanna leictreonacha, soláthróirí EDA, toirmeasc, agus saineolaithe pacáistithe. Coimpléascacht déantúsaíochta: Cé go bhfuil próisis optoelectronics bunaithe ar sileacain chomh casta ná próisis ardleibhéil CMOS, teastaíonn saineolas agus barrfheabhsú próisis mhonaraithe chun feidhmíocht agus toradh cobhsaí a bhaint amach.

Tá an réimse á stiúradh ag an AI Boom agus Geopolitical Fachtóirí, agus tá an réimse ag fáil infheistíochta méadaithe ó rialtais, ó thionscal agus ón earnáil phríobháideach ar fud an domhain, ag cruthú deiseanna nua le haghaidh comhoibrithe idir an saol acadúil agus an tionscal agus ag gealladh nuálaíocht a luathú.