Masa depan modulator optik elektro

Masa depan tinamodulators optik elektro

Modulator optik éléktronik maénkeun peran sentral dina sistem optéléktronik modern, maénkeun peran penting dina loba widang ti komunikasi nepi ka komputasi kuantum ku ngatur sipat cahaya. Tulisan ieu ngabahas status ayeuna, terobosan panganyarna sareng pamekaran téknologi modulator optik elektro

angka 1: Perbandingan kinerja bédamodulator optiktéknologi, kaasup film ipis lithium niobate (TFLN), III-V modulators nyerep listrik (EAM), basis silikon jeung polimér modulators dina watesan leungitna sisipan, rubakpita, konsumsi kakuatan, ukuran, jeung kapasitas manufaktur.

Modulator éléktrooptik berbasis silikon tradisional sareng watesanana

Modulator lampu photoelectric basis silikon parantos janten dasar sistem komunikasi optik mangtaun-taun. Dumasar kana pangaruh dispersi plasma, alat-alat sapertos kitu parantos ngadamel kamajuan anu luar biasa salami 25 taun katukang, ningkatkeun laju transfer data ku tilu ordo gedéna. Modulator basis silikon modern tiasa ngahontal modulasi amplitudo pulsa 4-tingkat (PAM4) dugi ka 224 Gb / s, bahkan langkung ti 300 Gb / s kalayan modulasi PAM8.

Sanajan kitu, modulators basis silikon nyanghareupan watesan fundamental stemming tina sipat bahan. Nalika transceiver optik merlukeun ongkos baud leuwih ti 200+ Gbaud, rubakpita alat ieu hésé minuhan paménta. watesan ieu batang tina sipat alamiah silikon - kasaimbangan Ngahindarkeun leungitna cahaya kaleuleuwihan bari ngajaga konduktivitas cukup nyiptakeun tradeoffs dilawan.

Munculna téhnologi modulator jeung bahan

Watesan modulator basis silikon tradisional parantos nyababkeun panalungtikan kana bahan alternatif sareng téknologi integrasi. Film ipis litium niobate parantos janten salah sahiji platform anu paling ngajangjikeun pikeun modulator generasi anyar.pilem ipis litium niobate elektro-optik modulatorsinherit ciri alus teuing tina bulk litium niobate, kaasup: jandela transparan lega, koefisien elektro-optik badag (r33 = 31 pm / V) sél linier pangaruh Kerrs bisa beroperasi dina sababaraha rentang panjang gelombang.

Kamajuan panganyarna dina téknologi film litium niobate ipis parantos ngahasilkeun hasil anu luar biasa, kalebet modulator anu beroperasi dina 260 Gbaud kalayan laju data 1,96 Tb / s per saluran. Platformna gaduh kaunggulan unik sapertos tegangan drive anu cocog sareng CMOS sareng rubakpita 3-dB 100 GHz.

aplikasi téhnologi munculna

Pangembangan modulator optik éléktronik raket patalina sareng aplikasi anu muncul dina seueur widang. Dina widang kecerdasan jieunan sarta puseur data,modulators-speed tinggipenting pikeun interkonéksi generasi saterusna, sareng aplikasi komputasi AI nyababkeun paménta pikeun transceiver pluggable 800G sareng 1.6T. Téknologi modulator ogé diterapkeun pikeun: ngolah inpormasi kuantum komputasi neuromorphic Frequency modulated continuous wave (FMCW) téknologi foton gelombang mikro lidar.

Khususna, film ipis litium niobate elektro-optik modulator nunjukkeun kakuatan dina mesin pangolahan komputasi optik, nyayogikeun modulasi kakuatan-rendah gancang anu ngagancangkeun pembelajaran mesin sareng aplikasi intelijen buatan. Modulator sapertos kitu ogé tiasa beroperasi dina suhu anu handap sareng cocog pikeun antarmuka kuantum-klasik dina garis superkonduktor.

Ngembangkeun modulators elektro optik generasi saterusna nyanghareupan sababaraha tantangan utama: Biaya produksi jeung skala: modulators litium niobate film ipis ayeuna dugi ka produksi wafer 150 mm, hasilna waragad luhur. Industri perlu dilegakeun ukuran wafer bari ngajaga uniformity jeung kualitas pilem. Integrasi jeung Co-desain: The suksés ngembangkeunmodulators-kinerja luhurmerlukeun kamampuhan ko-desain komprehensif, ngalibetkeun kolaborasi optéléktronik jeung desainer chip éléktronik, suppliers EDA, founts, sarta ahli bungkusan. Pajeulitna manufaktur: Nalika prosés optoeléktronik dumasar silikon kirang kompleks tibatan éléktronika CMOS canggih, pikeun ngahontal kinerja anu stabil sareng ngahasilkeun peryogi kaahlian anu signifikan sareng optimasi prosés manufaktur.

Didorong ku booming AI sareng faktor geopolitik, sawah ieu nampi paningkatan investasi ti pamaréntah, industri sareng sektor swasta di sakumna dunya, nyiptakeun kasempetan anyar pikeun kolaborasi antara akademisi sareng industri sareng ngajangjikeun pikeun ngagancangkeun inovasi.