Ang kaugmaon sa mga electro optical modulator

Ang kaugmaon samga electro optical modulator

Ang mga electro optic modulator adunay dakong papel sa modernong mga optoelectronic system, nga adunay importanteng papel sa daghang natad gikan sa komunikasyon hangtod sa quantum computing pinaagi sa pag-regulate sa mga kabtangan sa kahayag. Kini nga papel naghisgot sa kasamtangang kahimtang, pinakabag-ong kalampusan ug umaabot nga kalamboan sa teknolohiya sa electro optic modulator.

Hulagway 1: Pagtandi sa performance sa lain-laingmodulator sa optikamga teknolohiya, lakip ang thin film lithium niobate (TFLN), III-V electrical absorption modulators (EAM), silicon-based ug polymer modulators sa mga termino sa insertion loss, bandwidth, power consumption, gidak-on, ug kapasidad sa paggama.

Tradisyonal nga silicon-based electro optic modulators ug ang ilang mga limitasyon

Ang mga silicon-based photoelectric light modulator mao ang basehan sa optical communication systems sulod sa daghang katuigan. Base sa plasma dispersion effect, ang maong mga device nakahimo og talagsaong pag-uswag sa miaging 25 ka tuig, nga nagdugang sa data transfer rates sa tulo ka order sa magnitude. Ang mga modernong silicon-based modulator makab-ot ang 4-level pulse amplitude modulation (PAM4) nga hangtod sa 224 Gb/s, ug labaw pa sa 300 Gb/s gamit ang PAM8 modulation.

Apan, ang mga silicon-based modulator nag-atubang og mga sukaranang limitasyon nga naggikan sa mga kabtangan sa materyal. Kung ang mga optical transceiver nanginahanglan og baud rates nga sobra sa 200+ Gbaud, ang bandwidth niini nga mga device lisod matubag ang panginahanglan. Kini nga limitasyon naggikan sa kinaiyanhong mga kabtangan sa silicon – ang balanse sa paglikay sa sobra nga pagkawala sa kahayag samtang gipadayon ang igo nga conductivity nagmugna og dili kalikayan nga mga tradeoff.

Nag-uswag nga teknolohiya ug mga materyales sa modulator

Ang mga limitasyon sa tradisyonal nga silicon-based modulators nagduso sa panukiduki ngadto sa alternatibong mga materyales ug mga teknolohiya sa integrasyon. Ang thin film lithium niobate nahimong usa sa labing maayong mga plataporma alang sa bag-ong henerasyon sa mga modulator.Mga modulator sa electro-optic nga nipis nga pelikula nga lithium niobatenakapanunod sa maayo kaayong mga kinaiya sa bulk lithium niobate, lakip ang: lapad ug transparent nga bintana, dako nga electro-optic coefficient (r33 = 31 pm/V) linear cell Ang epekto sa Kerrs mahimong molihok sa daghang wavelength ranges

Ang bag-o nga mga pag-uswag sa teknolohiya sa thin film lithium niobate nakahatag ug talagsaong mga resulta, lakip na ang usa ka modulator nga naglihok sa 260 Gbaud nga adunay data rates nga 1.96 Tb/s matag channel. Ang plataporma adunay talagsaon nga mga bentaha sama sa CMOS-compatible drive voltage ug 3-dB bandwidth nga 100 GHz.

Nag-uswag nga aplikasyon sa teknolohiya

Ang pag-uswag sa mga electro optic modulator suod nga nalambigit sa mga bag-ong aplikasyon sa daghang natad. Sa natad sa artificial intelligence ug mga data center,mga high-speed modulatorimportante para sa sunod nga henerasyon sa mga interconnection, ug ang mga aplikasyon sa AI computing mao ang nagduso sa panginahanglan para sa 800G ug 1.6T pluggable transceivers. Ang teknolohiya sa modulator gigamit usab sa: quantum information processing neuromorphic computing Frequency modulated continuous wave (FMCW) lidar microwave photon technology

Ilabi na, ang thin film lithium niobate electro-optic modulators nagpakita og kusog sa optical computational processing engines, nga naghatag og paspas nga low-power modulation nga nagpadali sa machine learning ug artificial intelligence applications. Ang maong mga modulators mahimo usab nga mo-operate sa ubos nga temperatura ug angay alang sa quantum-classical interfaces sa superconducting lines.

Ang pag-uswag sa sunod nga henerasyon sa electro optic modulators nag-atubang og daghang dagkong mga hagit: Gasto ug sukod sa produksiyon: ang thin-film lithium niobate modulators limitado karon sa 150 mm nga produksiyon sa wafer, nga miresulta sa mas taas nga gasto. Kinahanglan nga palapdan sa industriya ang gidak-on sa wafer samtang gipadayon ang pagkaparehas ug kalidad sa film. Integrasyon ug Co-design: Ang malampuson nga pag-uswag samga modulator nga taas og performancenanginahanglan ug komprehensibo nga mga kapabilidad sa co-design, nga naglambigit sa kolaborasyon sa mga tigdesinyo sa optoelectronics ug electronic chip, mga supplier sa EDA, mga fount, ug mga eksperto sa packaging. Komplikado sa paggama: Samtang ang mga proseso sa optoelectronics nga nakabase sa silicon dili kaayo komplikado kaysa sa mga advanced CMOS electronics, ang pagkab-ot sa lig-on nga performance ug yield nanginahanglan ug dakong kahanas ug pag-optimize sa proseso sa paggama.

Tungod sa pag-usbong sa AI ug mga hinungdan sa geopolitikal, ang natad nakadawat og dugang nga pamuhunan gikan sa mga gobyerno, industriya, ug pribadong sektor sa tibuok kalibutan, nga nagmugna og bag-ong mga oportunidad alang sa kolaborasyon tali sa akademya ug industriya ug nagsaad nga mapadali ang kabag-ohan.