اليڪٽرو آپٽيڪل ماڊيوليٽر جو مستقبل

جو مستقبلاليڪٽرو آپٽيڪل ماڊيوليٽر

اليڪٽرو آپٽڪ ماڊيوليٽر جديد آپٽو اليڪٽرانڪ سسٽم ۾ مرڪزي ڪردار ادا ڪن ٿا، روشني جي خاصيتن کي منظم ڪندي ڪميونيڪيشن کان وٺي ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ تائين ڪيترن ئي شعبن ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا. هي پيپر اليڪٽرو آپٽڪ ماڊيوليٽر ٽيڪنالاجي جي موجوده صورتحال، تازي پيش رفت ۽ مستقبل جي ترقي تي بحث ڪري ٿو.

شڪل 1: مختلف جي ڪارڪردگي جو مقابلوآپٽيڪل ماڊيوليٽرٽيڪنالاجيون، جن ۾ پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ (TFLN)، III-V اليڪٽريڪل ايبسورپشن ماڊيوليٽر (EAM)، سلڪون تي ٻڌل ۽ پوليمر ماڊيوليٽر شامل آهن داخل ڪرڻ جي نقصان، بينڊوڊٿ، بجلي جي استعمال، سائيز، ۽ پيداوار جي صلاحيت جي لحاظ کان.

روايتي سلڪون تي ٻڌل اليڪٽرو آپٽڪ ماڊيوليٽر ۽ انهن جون حدون

سلڪون تي ٻڌل فوٽو اليڪٽرڪ لائيٽ ماڊيوليٽر ڪيترن ئي سالن کان آپٽيڪل ڪميونيڪيشن سسٽم جو بنياد رهيا آهن. پلازما ڊسپريشن اثر جي بنياد تي، اهڙن ڊوائيسز گذريل 25 سالن ۾ قابل ذڪر ترقي ڪئي آهي، ڊيٽا جي منتقلي جي شرح کي ٽن آرڊرن جي شدت سان وڌايو آهي. جديد سلڪون تي ٻڌل ماڊيوليٽر 224 Gb/s تائين 4-سطح جي پلس ايمپليٽيوڊ ماڊيوليشن (PAM4) حاصل ڪري سگهن ٿا، ۽ PAM8 ماڊيوليشن سان 300 Gb/s کان به وڌيڪ.

جڏهن ته، سلڪون تي ٻڌل ماڊيوليٽر مادي خاصيتن جي ڪري بنيادي حدن کي منهن ڏين ٿا. جڏهن آپٽيڪل ٽرانسيور کي 200+ Gbaud کان وڌيڪ باڊ ريٽ جي ضرورت هوندي آهي، ته انهن ڊوائيسز جي بينڊوڊٿ جي طلب کي پورو ڪرڻ ڏکيو هوندو آهي. هي حد سلڪون جي موروثي خاصيتن مان پيدا ٿئي ٿي - ڪافي چالکائي برقرار رکڻ دوران گهڻي روشني جي نقصان کان بچڻ جو توازن ناگزير واپار پيدا ڪري ٿو.

ابھرندڙ ماڊيوليٽر ٽيڪنالاجي ۽ مواد

روايتي سلڪون تي ٻڌل ماڊيوليٽرن جي حدن متبادل مواد ۽ انضمام ٽيڪنالاجي ۾ تحقيق کي هٿي ڏني آهي. ٿلهي فلم ليٿيم نائوبيٽ نئين نسل جي ماڊيوليٽرن لاءِ سڀ کان وڌيڪ اميد افزا پليٽ فارمن مان هڪ بڻجي چڪو آهي.پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ اليڪٽرو آپٽڪ ماڊيوليٽربلڪ ليٿيم نائوبيٽ جون بهترين خاصيتون ورثي ۾ ملن ٿيون، جن ۾ شامل آهن: وسيع شفاف ونڊو، وڏي اليڪٽرو آپٽڪ ڪوئفيشينٽ (r33 = 31 pm/V) لڪير وارو سيل ڪيرس اثر ڪيترن ئي طول موج جي حدن ۾ ڪم ڪري سگھي ٿو

پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ ٽيڪنالاجي ۾ تازين ترقي قابل ذڪر نتيجا پيدا ڪيا آهن، جنهن ۾ هڪ ماڊيوليٽر شامل آهي جيڪو 260 Gbaud تي ڪم ڪري ٿو 1.96 Tb/s في چينل جي ڊيٽا جي شرح سان. پليٽ فارم جا منفرد فائدا آهن جهڙوڪ CMOS-مطابقت رکندڙ ڊرائيو وولٽيج ۽ 100 GHz جي 3-dB بينڊوڊٿ.

ابھرندڙ ٽيڪنالاجي ايپليڪيشن

اليڪٽرو آپٽڪ ماڊيوليٽر جي ترقي ڪيترن ئي شعبن ۾ ابھرندڙ ايپليڪيشنن سان ويجهڙائي سان لاڳاپيل آهي. مصنوعي ذهانت ۽ ڊيٽا سينٽرن جي ميدان ۾،تيز رفتار ماڊيوليٽرايندڙ نسل جي انٽر ڪنيڪشن لاءِ اهم آهن، ۽ AI ڪمپيوٽنگ ايپليڪيشنون 800G ۽ 1.6T پلگ ايبل ٽرانسيور جي گهرج کي وڌائي رهيون آهن. ماڊيوليٽر ٽيڪنالاجي پڻ لاڳو ڪئي وئي آهي: ڪوانٽم انفارميشن پروسيسنگ نيورومورفڪ ڪمپيوٽنگ فريڪوئنسي ماڊيولٽيڊ مسلسل لهر (FMCW) ليڊر مائڪرو ويڪرو فوٽون ٽيڪنالاجي

خاص طور تي، پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ اليڪٽرو-آپٽڪ ماڊيوليٽر آپٽيڪل ڪمپيوٽيشنل پروسيسنگ انجن ۾ طاقت ڏيکارين ٿا، تيز گهٽ-پاور ماڊيوليٽريشن فراهم ڪن ٿا جيڪو مشين لرننگ ۽ مصنوعي ذهانت جي ايپليڪيشنن کي تيز ڪري ٿو. اهڙا ماڊيوليٽر گهٽ درجه حرارت تي پڻ ڪم ڪري سگهن ٿا ۽ سپر ڪنڊڪٽنگ لائينن ۾ ڪوانٽم-ڪلاسيڪل انٽرفيس لاءِ موزون آهن.

ايندڙ نسل جي اليڪٽرو آپٽڪ ماڊيوليٽر جي ترقي ڪيترن ئي وڏن چئلينجن کي منهن ڏئي ٿي: پيداوار جي قيمت ۽ پيمانو: پتلي فلم ليٿيم نائوبيٽ ماڊيوليٽر هن وقت 150 ملي ميٽر ويفر جي پيداوار تائين محدود آهن، جنهن جي نتيجي ۾ وڌيڪ خرچ اچي ٿو. صنعت کي فلم جي هڪجهڙائي ۽ معيار کي برقرار رکندي ويفر جي سائيز کي وڌائڻ جي ضرورت آهي. انضمام ۽ گڏيل ڊيزائن: جي ڪامياب ترقياعليٰ ڪارڪردگي وارا ماڊيوليٽرجامع گڏيل ڊيزائن صلاحيتن جي ضرورت آهي، جنهن ۾ آپٽو اليڪٽرانڪس ۽ اليڪٽرانڪ چپ ڊيزائنرز، اي ڊي اي سپلائرز، فاؤنٽس، ۽ پيڪنگنگ ماهرن جو تعاون شامل آهي. پيداوار جي پيچيدگي: جڏهن ته سلڪون تي ٻڌل آپٽو اليڪٽرانڪس عمل ترقي يافته CMOS اليڪٽرانڪس جي ڀيٽ ۾ گهٽ پيچيده آهن، مستحڪم ڪارڪردگي ۽ پيداوار حاصل ڪرڻ لاءِ اهم مهارت ۽ پيداوار جي عمل جي اصلاح جي ضرورت آهي.

مصنوعي ذهانت جي عروج ۽ جيو پوليٽيڪل عنصرن جي ڪري، هن شعبي ۾ دنيا جي حڪومتن، صنعت ۽ خانگي شعبي کان سيڙپڪاري وڌي رهي آهي، جيڪا تعليمي ادارن ۽ صنعت جي وچ ۾ تعاون لاءِ نوان موقعا پيدا ڪري رهي آهي ۽ جدت کي تيز ڪرڻ جو واعدو ڪري رهي آهي.