БудућностЕлектро оптички модулатори
Електро оптички модулатори играју централну улогу у модерним оптоелектронским системима, играјући важну улогу у многим областима од комуникације до квантног рачунања регулисањем својстава светлости. Овај рад говори о тренутном статусу, последњем пробојном и будућем развоју електро-оптичке модулаторске технологије
Слика 1: Поређење перформанси различитеоптички модулаторТехнологије, укључујући литијумски ниобат танког филма, ИИИ-В модулаторе у апсорпцији електричне енергије (ЕАМ), силиконске и полимерне модулаторе у погледу губитка у местима, пропусности, потрошње енергије, величине и капацитета енергије и капацитета.
Традиционални електронски модулатори на бази силицијума и њихова ограничења
Модулатори на бази силикона је био основа оптичких комуникацијских система дуги низ година. На основу ефекта дисперзије у плазми, такви уређаји су у протеклих 25 година постигли изузетан напредак, повећавајући цене преноса података по три реда величине. Модерни модулатори засновани на силикону могу постићи модулацију амплитуде у 4 нивоа (ПАМ4) до 224 ГБ / с, па чак и више од 300 ГБ / с са модулацијом ПАМ8.
Међутим, модулатори засновани на силикону суочавају се са основним ограничењима која потичу из материјалних својстава. Када оптички примопредаји захтевају стопе баудија више од 200+ ГБАУД-а, опсег ових уређаја је тешко испунити потражњу. Ово ограничење произилази из инхерентних својстава силицијума - равнотежа избегавања прекомерног губитка светлости уз одржавање довољно проводљивости ствара неизбежне компромисе.
Технологија и материјали у настајању
Ограничења традиционалних модулатора заснованих на силикону су покренула истраживања алтернативних материјала и интеграција технологија. Литијум ниобат танких филмова постао је једна од најперспективнијих платформи за нову генерацију модулатора.Танки филм Литијумски ниобатни електро-оптички модулаторинаслеђује одличне карактеристике расуте литијум ниобате, укључујући: широко прозирни прозор, велики електро-оптички коефицијент (Р33 = 31 пм / в ефекат линеарне ћелије Керрс може да ради у више таласних таласних дужина)
Недавни напредак у литијумској технологији танког филма је дала је изванредне резултате, укључујући модулатор који ради на 260 ГБАУД-а са стопи података од 1,96 ТБ / с по каналу. Платформа има јединствене предности као што су напон компатибилног погона ЦМОС-а и 3-ДБ опсега од 100 ГХз.
Апликација у настајању
Развој електро-оптичких модулатора уско је повезан са примјенама у настајању у многим областима. У области вештачке интелигенције и центара података,Модулатори велике брзинеВажни су за следећу генерацију интерконекција, а АИ рачунарска апликација покрећу потражњу за 800 г и 1.6т прикључа за прикључак. Технологија модулатора се такође односи на: Квантне информације Обрада неуроморфног рачунара модулираног континуираног таласа (ФМЦВ) Лидар Микроталасна фотона технологија
Конкретно, литијумски ниобатни електро-оптички модулатори танких филмова показују снагу у оптичким рачунским прерађивачима, пружајући брзу модулацију нискоелектране који убрзава машинско учење и вештачке интелигенције. Такви модулатори такође могу да раде на ниским температурама и погодни су за квантно-класичне интерфејсе у суперпроводним линијама.
Развој електронских оптичких модулатора за наредну генерацију суочен је са неколико главних изазова: трошкови производње и скали: литијумски ниобатни модулатори линки филмови тренутно су ограничени на 150 мм производи од вафлине, што резултира већим трошковима. Индустрија треба да прошири величину вафла уз одржавање уједначености и квалитета филмова. Интеграција и ко-дизајн: успешан развојМодулатори високог перформансиЗахтијева свеобухватне могућности ко-дизајна, укључујући сарадњу оптоелектроника и дизајнера електронских чипова, добављача ЕДА, и стручњаке за паковање. Производња сложеност: Док су оптоелектронски процеси засновани на силикону мање сложени од напредне ЦМОС Елецтроницс, постизање стабилних перформанси и приноса захтева значајну оптимизацију стручности и производње.
Вођен АИ булом и геополитичким факторима, поље прима повећана улагања од влада, индустрије и приватног сектора широм света, стварајући нове могућности за сарадњу између академија и индустрије и обећавајући да ће убрзати иновације.
Вријеме поште: Дец-30-2024