විද්‍යුත් දෘශ්‍ය මොඩියුලේටර් වල අනාගතය

අනාගතයවිද්‍යුත් දෘශ්‍ය මොඩියුලේටර්

විද්‍යුත් දෘෂ්ටි මොඩියුලේටර් නවීන දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික පද්ධතිවල කේන්ද්‍රීය කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර, ආලෝකයේ ගුණාංග නියාමනය කිරීමෙන් සන්නිවේදනයේ සිට ක්වොන්ටම් පරිගණනය දක්වා බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. මෙම පත්‍රිකාව විද්‍යුත් දෘෂ්ටි මොඩියුලේටර් තාක්ෂණයේ වත්මන් තත්ත්වය, නවතම ඉදිරි ගමන සහ අනාගත සංවර්ධනය සාකච්ඡා කරයි.

රූපය 1: විවිධ නිෂ්පාදනවල කාර්ය සාධන සංසන්දනයදෘශ්‍ය මොඩියුලේටරයඇතුළු කිරීමේ අලාභය, කලාප පළල, බල පරිභෝජනය, ප්‍රමාණය සහ නිෂ්පාදන ධාරිතාව අනුව තුනී පටල ලිතියම් නියෝබේට් (TFLN), III-V විද්‍යුත් අවශෝෂණ මොඩියුලේටර් (EAM), සිලිකන් මත පදනම් වූ සහ පොලිමර් මොඩියුලේටර් ඇතුළු තාක්ෂණයන්.

සාම්ප්‍රදායික සිලිකන් මත පදනම් වූ විද්‍යුත් ප්‍රකාශ මොඩියුලේටර් සහ ඒවායේ සීමාවන්

සිලිකන් මත පදනම් වූ ප්‍රකාශ විද්‍යුත් ආලෝක මොඩියුලේටර් වසර ගණනාවක් තිස්සේ දෘශ්‍ය සන්නිවේදන පද්ධතිවල පදනම වී ඇත. ප්ලාස්මා විසරණ ආචරණය මත පදනම්ව, එවැනි උපාංග පසුගිය වසර 25 තුළ කැපී පෙනෙන ප්‍රගතියක් ලබා ඇති අතර, දත්ත හුවමාරු අනුපාත විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලින් තුනකින් වැඩි කරයි. නවීන සිලිකන් මත පදනම් වූ මොඩියුලේටර් වලට 224 Gb/s දක්වා 4-මට්ටමේ ස්පන්දන විස්තාර මොඩියුලේෂන් (PAM4) සහ PAM8 මොඩියුලේෂන් සමඟ 300 Gb/s ට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් ලබා ගත හැකිය.

කෙසේ වෙතත්, සිලිකන් මත පදනම් වූ මොඩියුලේටර් ද්‍රව්‍යමය ගුණාංග වලින් පැන නගින මූලික සීමාවන්ට මුහුණ දෙයි. දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂක සඳහා 200+ Gbaud ට වැඩි බෝඩ් අනුපාත අවශ්‍ය වන විට, මෙම උපාංගවල කලාප පළල ඉල්ලුම සපුරාලීමට අපහසු වේ. මෙම සීමාව සිලිකන් වල ආවේණික ගුණාංග වලින් පැන නගී - ප්‍රමාණවත් සන්නායකතාවය පවත්වා ගනිමින් අධික ආලෝක අලාභය වළක්වා ගැනීමේ සමතුලිතතාවය නොවැළැක්විය හැකි හුවමාරු කිරීම් නිර්මාණය කරයි.

නැගී එන මොඩියුලේටර් තාක්ෂණය සහ ද්‍රව්‍ය

සාම්ප්‍රදායික සිලිකන් පාදක මොඩියුලේටර්වල සීමාවන් විකල්ප ද්‍රව්‍ය සහ ඒකාබද්ධ කිරීමේ තාක්ෂණයන් පිළිබඳ පර්යේෂණ මෙහෙයවා ඇත. තුනී පටල ලිතියම් නියෝබේට් නව පරම්පරාවේ මොඩියුලේටර් සඳහා වඩාත්ම පොරොන්දු වූ වේදිකාවක් බවට පත්ව ඇත.තුනී පටල ලිතියම් නියෝබේට් විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටර්තොග ලිතියම් නියෝබේට් වල විශිෂ්ට ලක්ෂණ උරුම කර ගන්න, ඒවා අතර: පුළුල් විනිවිද පෙනෙන කවුළුව, විශාල විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය සංගුණකය (r33 = 31 pm/V) රේඛීය සෛලය කර්ස් ආචරණය බහු තරංග ආයාම පරාසවල ක්‍රියා කළ හැකිය

තුනී පටල ලිතියම් නියෝබේට් තාක්ෂණයේ මෑත කාලීන දියුණුව කැපී පෙනෙන ප්‍රතිඵල ලබා දී ඇති අතර, නාලිකාවකට 1.96 Tb/s දත්ත අනුපාත සහිත 260 Gbaud හි ක්‍රියාත්මක වන මොඩියුලේටරයක් ​​ද ඇතුළත් වේ. CMOS-අනුකූල ධාවක වෝල්ටීයතාවය සහ 100 GHz 3-dB කලාප පළල වැනි අද්විතීය වාසි වේදිකාවට ඇත.

නැගී එන තාක්ෂණ යෙදීම්

විද්‍යුත් ප්‍රකාශ මොඩියුලේටර් සංවර්ධනය බොහෝ ක්ෂේත්‍රවල නැගී එන යෙදුම් සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වේ. කෘතිම බුද්ධිය සහ දත්ත මධ්‍යස්ථාන ක්ෂේත්‍රයේ,අධිවේගී මොඩියුලේටර්ඊළඟ පරම්පරාවේ අන්තර් සම්බන්ධතා සඳහා වැදගත් වන අතර, AI පරිගණක යෙදුම් 800G සහ 1.6T ප්ලග් කළ හැකි සම්ප්‍රේෂක සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩි කරයි. මොඩියුලේටර් තාක්ෂණය ද අදාළ වේ: ක්වොන්ටම් තොරතුරු සැකසීම ස්නායුරූපී පරිගණකකරණය සංඛ්‍යාත මොඩියුලේටඩ් අඛණ්ඩ තරංග (FMCW) ලිඩාර් මයික්‍රෝවේව් ෆෝටෝන තාක්ෂණය

විශේෂයෙන්, තුනී පටල ලිතියම් නියෝබේට් විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය මොඩියුලේටර් දෘශ්‍ය පරිගණක සැකසුම් එන්ජින්වල ශක්තිය පෙන්නුම් කරන අතර, යන්ත්‍ර ඉගෙනීම සහ කෘතිම බුද්ධි යෙදුම් වේගවත් කරන වේගවත් අඩු බල මොඩියුලේෂන් සපයයි. එවැනි මොඩියුලේටර් අඩු උෂ්ණත්වවලදී ද ක්‍රියා කළ හැකි අතර සුපිරි සන්නායක රේඛාවල ක්වොන්ටම්-සම්භාව්‍ය අතුරුමුහුණත් සඳහා සුදුසු වේ.

ඊළඟ පරම්පරාවේ විද්‍යුත් ප්‍රකාශ මොඩියුලේටර් සංවර්ධනය ප්‍රධාන අභියෝග කිහිපයකට මුහුණ දෙයි: නිෂ්පාදන පිරිවැය සහ පරිමාණය: තුනී පටල ලිතියම් නියෝබේට් මොඩියුලේටර් දැනට 150 mm වේෆර් නිෂ්පාදනයට සීමා වී ඇති අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉහළ පිරිවැයක් දැරීමට සිදුවේ. කර්මාන්තයට පටල ඒකාකාරිත්වය සහ ගුණාත්මකභාවය පවත්වා ගනිමින් වේෆර් ප්‍රමාණය පුළුල් කිරීමට අවශ්‍ය වේ. ඒකාබද්ධ කිරීම සහ සම-නිර්මාණය: සාර්ථක සංවර්ධනයඉහළ කාර්යසාධන මොඩියුලේටර්පුළුල් සම-නිර්මාණ හැකියාවන් අවශ්‍ය වන අතර, ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික චිප නිර්මාණකරුවන්, EDA සැපයුම්කරුවන්, ෆවුන්ට්ස් සහ ඇසුරුම් විශේෂඥයින්ගේ සහයෝගීතාවය ඇතුළත් වේ. නිෂ්පාදන සංකීර්ණතාව: සිලිකන් මත පදනම් වූ ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් ක්‍රියාවලීන් දියුණු CMOS ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවලට වඩා අඩු සංකීර්ණ වුවද, ස්ථාවර කාර්ය සාධනයක් සහ අස්වැන්නක් ලබා ගැනීම සඳහා සැලකිය යුතු විශේෂඥතාවක් සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලි ප්‍රශස්තිකරණයක් අවශ්‍ය වේ.

AI උත්පාතය සහ භූ දේශපාලනික සාධක මගින් මෙහෙයවනු ලබන මෙම ක්ෂේත්‍රයට ලොව පුරා රජයන්, කර්මාන්ත සහ පෞද්ගලික අංශයෙන් වැඩි ආයෝජන ලැබෙමින් පවතින අතර, ශාස්ත්‍රීය හා කර්මාන්ත අතර සහයෝගීතාවය සඳහා නව අවස්ථා නිර්මාණය කරමින් නවෝත්පාදනයන් වේගවත් කිරීමට පොරොන්දු වේ.