அதிவேக ஒத்திசைவான தகவல்தொடர்பு காம்பாக்ட் சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் ஐ.க்யூ மாடுலேட்டருக்கு

சிறிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்IQ மாடுலேட்டர்அதிவேக ஒத்திசைவான தகவல்தொடர்புக்கு
தரவு மையங்களில் அதிக தரவு பரிமாற்ற விகிதங்கள் மற்றும் அதிக ஆற்றல்-திறனுள்ள டிரான்ஸ்ஸீவர்களுக்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறதுஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்கள். சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் டெக்னாலஜி (எஸ்ஐபி) பல்வேறு ஃபோட்டானிக் கூறுகளை ஒரு சிப்பில் ஒருங்கிணைப்பதற்கான ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய தளமாக மாறியுள்ளது, இது சுருக்கமான மற்றும் செலவு குறைந்த தீர்வுகளை செயல்படுத்துகிறது. இந்த கட்டுரை GESI EAM களை அடிப்படையாகக் கொண்ட சிலிக்கான் IQ மாடுலேட்டரை அடக்கிய ஒரு நாவல் கேரியரை ஆராயும், இது 75 Gbaud வரை அதிர்வெண்ணில் செயல்பட முடியும்.
சாதன வடிவமைப்பு மற்றும் பண்புகள்
முன்மொழியப்பட்ட ஐ.க்யூ மாடுலேட்டர் படம் 1 (அ) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு சிறிய மூன்று கை கட்டமைப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறது. மூன்று GESI EAM மற்றும் மூன்று தெர்மோ ஆப்டிகல் கட்ட மாற்றிகளால் ஆனது, ஒரு சமச்சீர் உள்ளமைவை ஏற்றுக்கொள்கிறது. உள்ளீட்டு ஒளி ஒரு ஒட்டுதல் கப்ளர் (ஜி.சி) மூலம் சிப்பில் இணைக்கப்பட்டு 1 × 3 மல்டிமோட் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் (எம்.எம்.ஐ) மூலம் மூன்று பாதைகளாக சமமாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. மாடுலேட்டர் மற்றும் கட்ட ஷிஃப்ட்டர் வழியாகச் சென்ற பிறகு, ஒளி மற்றொரு 1 × 3 எம்.எம்.ஐ மூலம் மீண்டும் இணைக்கப்பட்டு பின்னர் ஒற்றை-முறை ஃபைபர் (எஸ்.எஸ்.எம்.எஃப்) உடன் இணைக்கப்படுகிறது.

படம் 1: (அ) ஐ.க்யூ மாடுலேட்டரின் நுண்ணிய படம்; (ஆ) - (ஈ) ஈஓ எஸ் 21, அழிவு விகித நிறமாலை மற்றும் ஒற்றை கெசி ஈமின் பரிமாற்றம்; (இ) ஐ.க்யூ மாடுலேட்டரின் திட்ட வரைபடம் மற்றும் கட்ட ஷிஃப்டரின் தொடர்புடைய ஆப்டிகல் கட்டம்; (எஃப்) சிக்கலான விமானத்தில் கேரியர் அடக்குமுறை பிரதிநிதித்துவம். படம் 1 (பி) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கெசி ஈம் ஒரு பரந்த எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் அலைவரிசையைக் கொண்டுள்ளது. படம் 1 (பி) 67 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் ஆப்டிகல் கூறு பகுப்பாய்வி (எல்.சி.ஏ) ஐப் பயன்படுத்தி ஒற்றை கெசி ஈம் சோதனை கட்டமைப்பின் எஸ் 21 அளவுருவை அளவிடுகிறது. புள்ளிவிவரங்கள் 1 (சி) மற்றும் 1 (ஈ) முறையே வெவ்வேறு டிசி மின்னழுத்தங்களில் நிலையான அழிவு விகிதம் (ஈஆர்) நிறமாலை மற்றும் 1555 நானோமீட்டர்களின் அலைநீளத்தில் பரிமாற்றம் ஆகியவற்றை சித்தரிக்கின்றன.
படம் 1 (இ) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்த வடிவமைப்பின் முக்கிய அம்சம் நடுத்தர கையில் ஒருங்கிணைந்த கட்ட மாற்றியை சரிசெய்வதன் மூலம் ஆப்டிகல் கேரியர்களை அடக்குவதற்கான திறன் ஆகும். மேல் மற்றும் கீழ் ஆயுதங்களுக்கிடையிலான கட்ட வேறுபாடு π/2 ஆகும், இது சிக்கலான சரிப்படுத்தலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் நடுத்தர கைக்கு இடையிலான கட்ட வேறுபாடு -3 π/4 ஆகும். படம் 1 (எஃப்) இன் சிக்கலான விமானத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்த உள்ளமைவு கேரியருக்கு அழிவுகரமான குறுக்கீட்டை அனுமதிக்கிறது.
சோதனை அமைப்பு மற்றும் முடிவுகள்
அதிவேக சோதனை அமைப்பு படம் 2 (அ) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. ஒரு தன்னிச்சையான அலைவடிவ ஜெனரேட்டர் (கீசைட் எம் 8194 ஏ) சமிக்ஞை மூலமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் இரண்டு 60 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் கட்ட பொருந்திய ஆர்எஃப் பெருக்கிகள் (ஒருங்கிணைந்த சார்பு டீஸுடன்) மாடுலேட்டர் டிரைவர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. GESI EAM இன் சார்பு மின்னழுத்தம் -2.5 V ஆகும், மேலும் I மற்றும் Q சேனல்களுக்கு இடையில் மின் கட்ட பொருந்தாத தன்மையைக் குறைக்க ஒரு கட்ட பொருந்திய RF கேபிள் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
படம் 2: (அ) அதிவேக சோதனை அமைப்பு, (ஆ) 70 gbaud இல் கேரியர் ஒடுக்கம், (இ) பிழை வீதம் மற்றும் தரவு வீதம், (ஈ) 70 gbaud இல் விண்மீன். 100 கிலோஹெர்ட்ஸ் வரி அகலம், 1555 என்எம் அலைநீளம், மற்றும் ஆப்டிகல் கேரியராக 12 டிபிஎம் சக்தியுடன் வணிக வெளிப்புற குழி லேசர் (ஈ.சி.எல்) பயன்படுத்தவும். பண்பேற்றத்திற்குப் பிறகு, ஆப்டிகல் சிக்னல் AN ஐப் பயன்படுத்தி பெருக்கப்படுகிறதுஎர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் பெருக்கி(EDFA) ஆன்-சிப் இணைப்பு இழப்புகள் மற்றும் மாடுலேட்டர் செருகும் இழப்புகளுக்கு ஈடுசெய்ய.
பெறும் முடிவில், ஒரு ஆப்டிகல் ஸ்பெக்ட்ரம் அனலைசர் (ஓஎஸ்ஏ) சமிக்ஞை ஸ்பெக்ட்ரம் மற்றும் கேரியர் ஒடுக்கம் ஆகியவற்றைக் கண்காணிக்கிறது, இது 70 ஜ்பாட் சமிக்ஞைக்கு படம் 2 (பி) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. சமிக்ஞைகளைப் பெற இரட்டை துருவமுனைப்பு ஒத்திசைவான பெறுநரைப் பயன்படுத்தவும், இது 90 டிகிரி ஆப்டிகல் மிக்சர் மற்றும் நான்கு கொண்டுள்ளது40 ஜிகாஹெர்ட்ஸ் சீரான ஃபோட்டோடியோட்கள், மற்றும் 33 ஜிகாஹெர்ட்ஸ், 80 ஜிஎஸ்ஏ/எஸ் நிகழ்நேர அலைக்காட்டி (ஆர்டிஓ) (கீசைட் டி.எஸ்.ஓ.எஸ் 634 ஏ) உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. 100 கிலோஹெர்ட்ஸ் வரி அகலத்துடன் இரண்டாவது ஈ.சி.எல் மூலமானது உள்ளூர் ஆஸிலேட்டராக (லோ) பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒற்றை துருவமுனைப்பு நிலைமைகளின் கீழ் செயல்படும் டிரான்ஸ்மிட்டர் காரணமாக, அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றத்திற்கு (ஏடிசி) இரண்டு மின்னணு சேனல்கள் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தரவு RTO இல் பதிவு செய்யப்பட்டு ஆஃப்லைன் டிஜிட்டல் சிக்னல் செயலியை (டிஎஸ்பி) பயன்படுத்தி செயலாக்கப்படுகிறது.
படம் 2 (சி) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஐ.க்யூ மாடுலேட்டர் QPSK மாடுலேஷன் வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்தி 40 gbaud இலிருந்து 75 gbaoud வரை சோதிக்கப்பட்டது. முடிவுகள் 7% கடினமான முடிவின் கீழ் முன்னோக்கி பிழை திருத்தம் (HD-FEC) நிபந்தனைகள், விகிதம் 140 ஜிபி/வி அடையலாம்; 20% மென்மையான முடிவு முன்னோக்கி பிழை திருத்தம் (எஸ்டி-பெக்) நிபந்தனையின் கீழ், வேகம் 150 ஜிபி/வி அடையலாம். 70 gbaud இல் உள்ள விண்மீன் வரைபடம் படம் 2 (ஈ) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. இதன் விளைவாக 33 ஜிகாஹெர்ட்ஸின் அலைக்காட்டி அலைவரிசை மூலம் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, இது சுமார் 66 GBAUD இன் சமிக்ஞை அலைவரிசைக்கு சமம்.

படம் 2 (பி) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மூன்று கை கட்டமைப்பும் ஆப்டிகல் கேரியர்களை 30 டி.பியை விட வெற்று விகிதத்துடன் திறம்பட அடக்க முடியும். இந்த கட்டமைப்பிற்கு கேரியரை முழுமையாக அடக்குவது தேவையில்லை, மேலும் கிராமர் க்ரோனிக் (கே.கே) பெறுநர்கள் போன்ற சமிக்ஞைகளை மீட்டெடுக்க கேரியர் டோன்கள் தேவைப்படும் பெறுநர்களிலும் பயன்படுத்தலாம். சைட்பேண்ட் விகிதத்தை (சி.எஸ்.ஆர்) விரும்பிய கேரியரை அடைய கேரியரை மத்திய கை கட்ட ஷிஃப்ட்டர் மூலம் சரிசெய்ய முடியும்.
நன்மைகள் மற்றும் பயன்பாடுகள்
பாரம்பரிய மாக் ஜெஹான்டர் மாடுலேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது (MZM மாடுலேட்டர்கள்) மற்றும் பிற சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் ஐ.க்யூ மாடுலேட்டர்கள், முன்மொழியப்பட்ட சிலிக்கான் ஐ.க்யூ மாடுலேட்டருக்கு பல நன்மைகள் உள்ளன. முதலாவதாக, இது அளவு கச்சிதமானது, ஐ.க்யூ மாடுலேட்டர்களை விட 10 மடங்கு சிறியதுமாக் ஜெஹான்டர் மாடுலேட்டர்கள்(பிணைப்பு பட்டைகளைத் தவிர்த்து), இதனால் ஒருங்கிணைப்பு அடர்த்தியை அதிகரிக்கும் மற்றும் சிப் பகுதியைக் குறைக்கிறது. இரண்டாவதாக, அடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரோடு வடிவமைப்பிற்கு முனைய மின்தடையங்களின் பயன்பாடு தேவையில்லை, இதன் மூலம் சாதனத்தில் கொள்ளளவு மற்றும் ஒரு பிட்டிற்கு ஆற்றலைக் குறைக்கிறது. மூன்றாவதாக, கேரியர் அடக்குமுறை திறன் பரிமாற்ற சக்தியைக் குறைப்பதை அதிகரிக்கிறது, மேலும் ஆற்றல் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்துகிறது.
கூடுதலாக, கெசி ஈமின் ஆப்டிகல் அலைவரிசை மிகவும் அகலமானது (30 நானோமீட்டர்களுக்கு மேல்), மைக்ரோவேவ் மாடுலேட்டர்களின் (எம்.ஆர்.எம்) அதிர்வுகளை உறுதிப்படுத்தவும் ஒத்திசைக்கவும் பல சேனல் பின்னூட்டக் கட்டுப்பாட்டு சுற்றுகள் மற்றும் செயலிகளின் தேவையை நீக்குகிறது, இதன் மூலம் வடிவமைப்பை எளிதாக்குகிறது.
இந்த சுருக்கமான மற்றும் திறமையான ஐ.க்யூ மாடுலேட்டர் அடுத்த தலைமுறை, உயர் சேனல் எண்ணிக்கை மற்றும் தரவு மையங்களில் சிறிய ஒத்திசைவான டிரான்ஸ்ஸீவர்கள் ஆகியவற்றுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது, இது அதிக திறன் மற்றும் அதிக ஆற்றல்-திறனுள்ள ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புக்கு உதவுகிறது.
கேரியர் அடக்கிய சிலிக்கான் ஐ.க்யூ மாடுலேட்டர் சிறந்த செயல்திறனை வெளிப்படுத்துகிறது, தரவு பரிமாற்ற வீதம் 150 ஜிபி/வி வரை 20% எஸ்டி-பெக் நிலைமைகளின் கீழ் உள்ளது. GESI EAM ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட அதன் சிறிய 3-கை அமைப்பு தடம், ஆற்றல் திறன் மற்றும் வடிவமைப்பு எளிமை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மாடுலேட்டருக்கு ஆப்டிகல் கேரியரை அடக்குவதற்கான அல்லது சரிசெய்யும் திறன் உள்ளது மற்றும் ஒத்திசைவான கண்டறிதல் மற்றும் மல்டி லைன் காம்பாக்ட் ஒத்திசைவான டிரான்ஸ்ஸீவர்ஸிற்கான கிராமர் க்ரோனிக் (கே.கே) கண்டறிதல் திட்டங்களுடன் ஒருங்கிணைக்க முடியும். நிரூபிக்கப்பட்ட சாதனைகள் தரவு மையங்கள் மற்றும் பிற துறைகளில் அதிக திறன் கொண்ட தரவு தகவல்தொடர்புக்கான வளர்ந்து வரும் தேவையை பூர்த்தி செய்ய மிகவும் ஒருங்கிணைந்த மற்றும் திறமையான ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்ஸீவர்களை உணரின்றன.