Baadaye ya modulators za macho za elektroni

Hatma yaModulators za macho za Electro

Modulators za Electro Optic zina jukumu kuu katika mifumo ya kisasa ya optoelectronic, ikichukua jukumu muhimu katika nyanja nyingi kutoka kwa mawasiliano hadi kompyuta ya kiasi kwa kudhibiti mali ya mwanga. Karatasi hii inajadili hali ya sasa, mafanikio ya hivi karibuni na maendeleo ya baadaye ya teknolojia ya moduli ya elektroni

Kielelezo 1: Ulinganisho wa utendaji wa tofautiModeli ya machoTeknolojia, pamoja na filamu nyembamba lithium niobate (TFLN), modulators za umeme za III-V (EAM), modulators za msingi wa silicon na polymer katika suala la upotezaji wa kuingiza, bandwidth, matumizi ya nguvu, saizi, na uwezo wa utengenezaji.

Modulators za jadi za msingi wa silicon na mapungufu yao

Modulators za taa za msingi za Silicon zimekuwa msingi wa mifumo ya mawasiliano ya macho kwa miaka mingi. Kulingana na athari ya utawanyiko wa plasma, vifaa kama hivyo vimefanya maendeleo ya kushangaza katika miaka 25 iliyopita, kuongeza viwango vya uhamishaji wa data na maagizo matatu ya ukubwa. Modulators za kisasa za msingi wa silicon zinaweza kufikia moduli ya kiwango cha 4 cha kiwango cha juu (PAM4) ya hadi 224 GB/s, na hata zaidi ya 300 GB/s na moduli ya PAM8.

Walakini, modulators zenye msingi wa silicon zinakabiliwa na mapungufu ya msingi yanayotokana na mali ya nyenzo. Wakati transceivers za macho zinahitaji viwango vya baud vya zaidi ya 200+ Gbaud, upelekaji wa vifaa hivi ni ngumu kukidhi mahitaji. Kizuizi hiki kinatokana na mali ya asili ya silicon - usawa wa kuzuia upotezaji mkubwa wa taa wakati wa kudumisha ubora wa kutosha hutengeneza biashara zisizoweza kuepukika.

Teknolojia inayoibuka ya moduli na vifaa

Mapungufu ya modulators za jadi za silicon zimeendesha utafiti katika vifaa mbadala na teknolojia za ujumuishaji. Filamu nyembamba Lithium Niobate imekuwa moja ya majukwaa ya kuahidi zaidi kwa kizazi kipya cha modulators.Filamu nyembamba lithiamu niobate electro-optic modulatorsUrithi sifa bora za niobate ya wingi wa lithiamu, pamoja na: dirisha kubwa la uwazi, mgawo mkubwa wa elektroni (R33 = 31 pm/v) athari za seli za seli zinaweza kufanya kazi katika safu nyingi za mawimbi ya nguvu

Maendeleo ya hivi karibuni katika teknolojia nyembamba ya lithium niobate yametoa matokeo ya kushangaza, pamoja na modulator inayofanya kazi kwa GBAUD 260 na viwango vya data vya 1.96 TB/s kwa kituo. Jukwaa lina faida za kipekee kama voltage ya gari inayoendana na CMOS na bandwidth ya 3-DB ya 100 GHz.

Maombi ya teknolojia yanayoibuka

Ukuzaji wa modulators za macho ya elektroni unahusiana sana na programu zinazoibuka katika nyanja nyingi. Katika uwanja wa akili bandia na vituo vya data,Modulators zenye kasi kubwani muhimu kwa kizazi kijacho cha unganisho, na programu za kompyuta za AI zinaendesha mahitaji ya 800g na 1.6T transceivers inayoweza kugawanywa. Teknolojia ya Modulator pia inatumika kwa: Usindikaji wa Habari wa Quantum Neuromorphic Frequency Modged Wimbi inayoendelea (FMCW) LIDAR Microwave Photon Teknolojia

Hasa, modulators nyembamba za lithiamu niobate electro-optic zinaonyesha nguvu katika injini za usindikaji wa macho, kutoa moduli ya nguvu ya chini ambayo huharakisha kujifunza kwa mashine na matumizi ya akili bandia. Modulators kama hizo zinaweza pia kufanya kazi kwa joto la chini na zinafaa kwa miingiliano ya kiwango cha kawaida katika mistari ya superconducting.

Maendeleo ya moduli za kizazi kijacho za elektroni zinakabiliwa na changamoto kubwa kadhaa: Gharama ya uzalishaji na kiwango: modulators za filamu nyembamba za lithium niobate kwa sasa ni mdogo kwa uzalishaji wa milimita 150, na kusababisha gharama kubwa. Sekta inahitaji kupanua saizi kubwa wakati wa kudumisha umoja wa filamu na ubora. Ujumuishaji na Ubunifu wa ushirikiano: Maendeleo ya mafanikio yaModulators za utendaji wa juuInahitaji uwezo kamili wa kubuni, unaojumuisha kushirikiana kwa optoelectronics na wabuni wa chip wa elektroniki, wauzaji wa EDA, chemchemi, na wataalam wa ufungaji. Ugumu wa utengenezaji: Wakati michakato ya optoelectronics ya msingi wa silicon ni ngumu sana kuliko umeme wa juu wa CMOS, kufikia utendaji thabiti na mavuno inahitaji utaalam mkubwa na utaftaji wa mchakato wa utengenezaji.

Inaendeshwa na AI Boom na sababu za kijiografia, uwanja unapokea uwekezaji ulioongezeka kutoka kwa serikali, tasnia na sekta binafsi kote ulimwenguni, na kuunda fursa mpya za kushirikiana kati ya wasomi na tasnia na kuahidi kuharakisha uvumbuzi.