எலக்ட்ரோ ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்களின் எதிர்காலம்

எதிர்காலம்எலக்ட்ரோ ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்கள்

நவீன ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் அமைப்புகளில் எலக்ட்ரோ ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, ஒளியின் பண்புகளை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் தகவல் தொடர்பு முதல் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் வரை பல துறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இந்த ஆய்வறிக்கை எலக்ட்ரோ ஆப்டிக் மாடுலேட்டர் தொழில்நுட்பத்தின் தற்போதைய நிலை, சமீபத்திய முன்னேற்றம் மற்றும் எதிர்கால மேம்பாடு பற்றி விவாதிக்கிறது.

படம் 1: பல்வேறு வகையானஒளியியல் பண்பேற்றிசெருகும் இழப்பு, அலைவரிசை, மின் நுகர்வு, அளவு மற்றும் உற்பத்தி திறன் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் (TFLN), III-V மின் உறிஞ்சுதல் மாடுலேட்டர்கள் (EAM), சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மற்றும் பாலிமர் மாடுலேட்டர்கள் உள்ளிட்ட தொழில்நுட்பங்கள்.

பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான எலக்ட்ரோ ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்கள் மற்றும் அவற்றின் வரம்புகள்

சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஒளிமின்னழுத்த ஒளி மாடுலேட்டர்கள் பல ஆண்டுகளாக ஆப்டிகல் தொடர்பு அமைப்புகளின் அடிப்படையாக இருந்து வருகின்றன. பிளாஸ்மா சிதறல் விளைவை அடிப்படையாகக் கொண்டு, இத்தகைய சாதனங்கள் கடந்த 25 ஆண்டுகளில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை அடைந்துள்ளன, தரவு பரிமாற்ற விகிதங்களை மூன்று அளவுகளால் அதிகரித்துள்ளன. நவீன சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மாடுலேட்டர்கள் 224 Gb/s வரை 4-நிலை துடிப்பு அலைவீச்சு பண்பேற்றத்தை (PAM4) அடைய முடியும், மேலும் PAM8 பண்பேற்றத்துடன் 300 Gb/s க்கும் அதிகமாகவும் அடைய முடியும்.

இருப்பினும், சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மாடுலேட்டர்கள் பொருள் பண்புகளிலிருந்து உருவாகும் அடிப்படை வரம்புகளை எதிர்கொள்கின்றன. ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்ஸீவர்களுக்கு 200+ Gbaud க்கும் அதிகமான பாட் விகிதங்கள் தேவைப்படும்போது, ​​இந்த சாதனங்களின் அலைவரிசை தேவையை பூர்த்தி செய்வது கடினம். இந்த வரம்பு சிலிக்கானின் உள்ளார்ந்த பண்புகளிலிருந்து உருவாகிறது - போதுமான கடத்துத்திறனை பராமரிக்கும் போது அதிகப்படியான ஒளி இழப்பைத் தவிர்ப்பதன் சமநிலை தவிர்க்க முடியாத பரிமாற்றங்களை உருவாக்குகிறது.

வளர்ந்து வரும் மாடுலேட்டர் தொழில்நுட்பம் மற்றும் பொருட்கள்

பாரம்பரிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மாடுலேட்டர்களின் வரம்புகள் மாற்றுப் பொருட்கள் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு தொழில்நுட்பங்கள் குறித்த ஆராய்ச்சியைத் தூண்டியுள்ளன. மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் புதிய தலைமுறை மாடுலேட்டர்களுக்கு மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய தளங்களில் ஒன்றாக மாறியுள்ளது.மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்கள்மொத்த லித்தியம் நியோபேட்டின் சிறந்த பண்புகளைப் பெறுகின்றன, அவற்றுள்: பரந்த வெளிப்படையான சாளரம், பெரிய மின்-ஒளியியல் குணகம் (r33 = 31 pm/V) நேரியல் செல் கெர்ஸ் விளைவு பல அலைநீள வரம்புகளில் செயல்பட முடியும்

மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் தொழில்நுட்பத்தில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகளை அளித்துள்ளன, இதில் ஒரு சேனலுக்கு 1.96 Tb/s தரவு விகிதங்களுடன் 260 Gbaud இல் இயங்கும் ஒரு மாடுலேட்டர் அடங்கும். இந்த தளம் CMOS-இணக்கமான டிரைவ் மின்னழுத்தம் மற்றும் 100 GHz இன் 3-dB அலைவரிசை போன்ற தனித்துவமான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.

வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்ப பயன்பாடு

எலக்ட்ரோ ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்களின் வளர்ச்சி பல துறைகளில் வளர்ந்து வரும் பயன்பாடுகளுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது. செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் தரவு மையங்கள் துறையில்,அதிவேக மாடுலேட்டர்கள்அடுத்த தலைமுறை இடை இணைப்புகளுக்கு முக்கியமானவை, மேலும் AI கணினி பயன்பாடுகள் 800G மற்றும் 1.6T செருகக்கூடிய டிரான்ஸ்ஸீவர்களுக்கான தேவையை அதிகரிக்கின்றன. மாடுலேட்டர் தொழில்நுட்பம் இதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது: குவாண்டம் தகவல் செயலாக்கம் நியூரோமார்பிக் கணினி அதிர்வெண் பண்பேற்றப்பட்ட தொடர்ச்சியான அலை (FMCW) லிடார் மைக்ரோவேவ் ஃபோட்டான் தொழில்நுட்பம்

குறிப்பாக, மெல்லிய படல லித்தியம் நியோபேட் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்கள் ஆப்டிகல் கணக்கீட்டு செயலாக்க இயந்திரங்களில் வலிமையைக் காட்டுகின்றன, இயந்திர கற்றல் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு பயன்பாடுகளை துரிதப்படுத்தும் வேகமான குறைந்த-சக்தி பண்பேற்றத்தை வழங்குகின்றன. இத்தகைய மாடுலேட்டர்கள் குறைந்த வெப்பநிலையிலும் செயல்பட முடியும் மற்றும் மீக்கடத்தும் வரிகளில் குவாண்டம்-கிளாசிக்கல் இடைமுகங்களுக்கு ஏற்றவை.

அடுத்த தலைமுறை எலக்ட்ரோ ஆப்டிக் மாடுலேட்டர்களின் வளர்ச்சி பல முக்கிய சவால்களை எதிர்கொள்கிறது: உற்பத்தி செலவு மற்றும் அளவு: மெல்லிய-படல லித்தியம் நியோபேட் மாடுலேட்டர்கள் தற்போது 150 மிமீ வேஃபர் உற்பத்திக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, இதன் விளைவாக அதிக செலவுகள் ஏற்படுகின்றன. படல சீரான தன்மை மற்றும் தரத்தை பராமரிக்கும் அதே வேளையில், தொழில் வேஃபர் அளவை விரிவுபடுத்த வேண்டும். ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் இணை வடிவமைப்பு: வெற்றிகரமான வளர்ச்சிஉயர் செயல்திறன் கொண்ட மாடுலேட்டர்கள்ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் எலக்ட்ரானிக் சிப் வடிவமைப்பாளர்கள், EDA சப்ளையர்கள், ஃபவுண்ட்கள் மற்றும் பேக்கேஜிங் நிபுணர்களின் ஒத்துழைப்பை உள்ளடக்கிய விரிவான இணை-வடிவமைப்பு திறன்கள் தேவை. உற்பத்தி சிக்கலானது: சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் செயல்முறைகள் மேம்பட்ட CMOS எலக்ட்ரானிக்ஸ்களை விட குறைவான சிக்கலானவை என்றாலும், நிலையான செயல்திறன் மற்றும் மகசூலை அடைவதற்கு குறிப்பிடத்தக்க நிபுணத்துவம் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறை மேம்படுத்தல் தேவைப்படுகிறது.

AI ஏற்றம் மற்றும் புவிசார் அரசியல் காரணிகளால் உந்தப்பட்டு, இந்தத் துறை உலகெங்கிலும் உள்ள அரசாங்கங்கள், தொழில்துறை மற்றும் தனியார் துறைகளிடமிருந்து அதிகரித்த முதலீட்டைப் பெற்று வருகிறது, இது கல்வி மற்றும் தொழில்துறைக்கு இடையே ஒத்துழைப்புக்கான புதிய வாய்ப்புகளை உருவாக்கி புதுமைகளை விரைவுபடுத்துவதாக உறுதியளிக்கிறது.