Литий Танталат (LTOI) Жоғары жылдамдықЭлектро-оптикалық модулятор
Дүниежүзілік деректер тасымалы 5G және жасанды интеллект (AI) сияқты жаңа технологияларды (AI) кеңінен қабылдануымен жүзеге асырыла бастайды, бұл оптикалық желілердің барлық деңгейлерінде таратқыштардың айтарлықтай қиындықтарын тудырады. Атап айтқанда, Electro оптикалық модулятор технологиясы энергияны тұтынуды және шығындарды азайту кезінде деректерді беру ставкаларын бір арнада 200 гбит / с-қа айтарлықтай арттыруды талап етеді. Соңғы бірнеше жылда кремний фотосы технологиясы, негізінен, кремнийдің фотоникасы өсімдіктермен пісірілген CMOS процесін қолдана отырып, жаппай өндірілген болғандықтан кеңінен қолданылады. Алайда, SII электро-оптикалық модуляциялар өткізу қабілеттілігіне сүйенетін электро-оптикалық модуляторлар өткізу қабілеттілігінің, қуат тұтынуды, тегін тасымалдаушының сіңуіне және модуляцияланбағанға байланысты. Өнеркәсіптегі басқа технологиялық бағыттарға INP, жұқа кино литий, литий литий, электро-оптикалық полимерлер және басқа да платформалық гетерогенді интеграцияланған шешімдер кіреді. LNOI ультра жоғары жылдамдық пен қуаттылықтағы ең жақсы көрсеткіштерге қол жеткізе алатын шешім болып саналады, алайда, қазіргі уақытта жаппай өндіріс процесі және құны бойынша қиындықтар туғызады. Жақында команда жұқа кинотасикалық литий (LTOI) интегралды фото платформа, тамаша фотоэлектрлік қасиеттері бар және көптеген қосымшаларда литий ниобаты мен кремний оптикалық платформаларының нәтижелерінен немесе одан да асып кетеді деп күтілуде. Алайда, осы уақытқа дейін, негізгі құрылғыОптикалық байланыс, Ультра жоғары жылдамдықты электро-оптикалық модуляция LTOI-де тексерілмеген.
Осы зерттеуде зерттеушілер бірінші болып LTOI электро-оптикалық модулін жасады, оның құрылымы 1-суретте көрсетілген. Оқшаулағыштағы литий таналатының әр қабатының құрылымын және микротолқынды электродтың параметрлерін насихаттау арқылы Микротолқын мен жарық толқынының жылдам сәйкестігіЭлектро-оптикалық модуляторіске асырылды. Микротолқынды электродтың жоғалуын азайту тұрғысынан, бұл жұмыстағы зерттеушілер алғаш рет күмісті жақсы өткізгіштігі бар электродтық материалдар ретінде пайдалануды ұсынды, ал күміс электрод, ал күміс электрод, ал күміс электрод көрсетілген, ал күміс электрод көрсетілген кеңейтілген алтынды электрод.
ІНЖІР. 1 LTOI электро-оптикалық модуляторының құрылымы, фазалық сәйкестендіру дизайны, микротолқынды электрод жоғалту сынағы.
ІНЖІР. 2 тәжірибелік аппараттарды және LTOI электро-оптикалық модуляциясының нәтижелерін көрсетедіқарқындылық модуляцияланғанОптикалық байланыс жүйелеріндегі тікелей анықтама (IMDD). Эксперименттер LTOI электро-оптикалық модуляциясы PAM8 сигналдарын 176 ГБ-дағы сигналдарды 176 ГБ-дағы схема арқылы жеткізе алады, бұл 25% SD-FEC деңгейінің астынан 3,8 × 10⁻² өлшемі бар. 200 GBD PAM4 және 208 GBD PAM2 үшін, BER, BER 15% SD-FEC және 7% HD-FEC деңгейіне қарағанда едәуір төмен болды. Көз және гистограмма сынағы 3-суретте 3-суреттегі LTOI электро-оптикалық модуляциясының жоғары жылдамдықты байланыс жүйелерінде және жоғары жылдамдықты байланыс жүйелерінде қолданылуы мүмкін екенін көрсетеді.
ІНЖІР. LTOI электро-оптикалық модуляторын пайдалану бойынша 2 экспериментҚарқындылық модуляцияланғанОптикалық байланыс жүйесіндегі тікелей анықтама (a) тәжірибелік құрылғы; (b) PAM8 (қызыл), PAM4 (жасыл) және PAM2 (көк) және PAM2 (көк) сигналдары белгісі ретінде өлшенген бит қателерінің мөлшері (BER); (с) 25% SD-FEC лимитінен төмен, қателіктер мөлшерлемесі мәні бар өлшеу үшін қолданыстағы ақпараттың мөлшерлемесі (ауа, сызылған сызық) және байланысты таза деректер жылдамдығы (NDR, қатты сызық); (г) PAM2, PAM4, PAM8 модуляциясының астындағы көз карталары және статистикалық гистограмма.
Бұл жұмыс алғашқы жылдамдықты LTOI электро оптикалық модулін 3 дБ 110 ГГц өткізу қабілеті бар. Инклюзивті модуляция кезінде IMDD тарату тәжірибелеріне тікелей анықтама беру, құрылғыда LNOI және плазма модуляторлары сияқты қолданыстағы электро-оптикалық платформалардың ең жақсы жұмысымен салыстыруға болады. Болашақта неғұрлым күрделі қолдану арқылыIQ модуляторыДизайн немесе одан да кеңейтілген сигналды түзету әдістері немесе кварц субстраттары сияқты микротолқын жоғалтудың төменгі субстраларын пайдалану, мысалы, кварц субстраттары, литий центалат құрылғылары 2 Тбит / с немесе одан жоғары байланыс тарифтеріне қол жеткізеді. LTOI-дің белгілі бір артықшылықтарымен, мысалы, төменгі қайық пен масштабтық әсер, мысалы, басқа RF сүзгі нарықтарында кеңінен қолданылуы мүмкін, литий таналат фотоника технологиясы келесі буынға арналған төмен, төмен қуатты және ультра жоғары жылдамдықты шешімдерді ұсынады -Мектеп оптикалық байланыс желілері және микротолқынды фотоконика жүйелері.
POST TIME: Dec-11-2024