اليڪٽررو آپٽيڪل ماڊلٽرز جو مستقبل

جو مستقبلاليڪٽرڪ آپٽيڪل ماڊلٽر

Electro optic modulators جديد optoelectronic systems ۾ مرڪزي ڪردار ادا ڪن ٿا، ڪميونيڪيشن کان وٺي ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ تائين ڪيترن ئي شعبن ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا روشنيءَ جي خاصيتن کي منظم ڪندي. هي مقالو موجوده صورتحال، جديد پيش رفت ۽ مستقبل جي ترقي تي بحث ڪري ٿو اليڪٽررو آپٽڪ ماڊلٽر ٽيڪنالاجي

شڪل 1: مختلف جي ڪارڪردگي جو مقابلوبصري ماڊلٽرٽيڪنالاجيون، جن ۾ پتلي فلم ليتيم نيوبٽ (TFLN)، III-V برقي جذب ماڊلٽر (EAM)، سلکان تي ٻڌل ۽ پوليمر ماڊلٽر شامل آهن، انضمام نقصان، بينڊوڊٿ، بجلي جي استعمال، سائيز، ۽ پيداوار جي صلاحيت جي لحاظ کان.

روايتي سلڪون تي ٻڌل اليڪٽررو آپٽڪ ماڊلٽر ۽ انهن جون حدون

Silicon-based photoelectric light modulators ڪيترن ئي سالن تائين آپٽيڪل ڪميونيڪيشن سسٽم جو بنياد آهن. پلازما جي ڦهلائڻ واري اثر جي بنياد تي، اهڙن ڊوائيسز گذريل 25 سالن ۾ قابل ذڪر ترقي ڪئي آهي، ڊيٽا جي منتقلي جي شرح وڌائي ٽن حڪمن جي شدت سان. جديد سلڪون تي ٻڌل ماڊلٽرز حاصل ڪري سگھن ٿا 4-سطح جي پلس ايمپليٽيوڊ ماڊلشن (PAM4) تائين 224 Gb/s، ۽ اڃا به وڌيڪ 300 Gb/s PAM8 ماڊل سان.

بهرحال، سلڪون تي ٻڌل ماڊلرز کي بنيادي حدن کي منهن ڏيڻو پوي ٿو جيڪو مادي ملڪيتن مان نڪرندو آهي. جڏهن آپٽيڪل ٽرانسيور کي 200+ Gbaud کان وڌيڪ بيڊ جي شرح جي ضرورت هوندي آهي، انهن ڊوائيسز جي بينڊوڊٿ طلب کي پورو ڪرڻ ڏکيو آهي. هي حد سلکان جي موروثي ملڪيتن مان نڪرندي آهي - گهڻي روشني جي نقصان کان بچڻ جو توازن جڏهن ته ڪافي چالکائي برقرار رکندي ناگزير واپار پيدا ڪري ٿي.

اڀرندڙ ماڊلٽر ٽيڪنالاجي ۽ مواد

روايتي سلڪون تي ٻڌل ماڊلٽر جي حدن کي متبادل مواد ۽ انضمام ٽيڪنالاجيز ۾ تحقيق کي وڌايو آهي. ٿلهي فلم ليتيم نيوبٽ هڪ نئين نسل جي ماڊلٽرز لاءِ سڀ کان وڌيڪ پرجوش پليٽ فارم بڻجي چڪو آهي.پتلي فلم lithium niobate electro-optic modulatorsبلڪ ليٿيم نائوبيٽ جون بهترين خوبيون وراثت ۾ آهن، جن ۾ شامل آهن: وسيع شفاف ونڊو، وڏي اليڪٽررو-آپٽڪ ڪوئفيشنٽ (r33 = 31 pm/V) لڪير سيل ڪيررس اثر ڪيترن ئي موج جي حدن ۾ ڪم ڪري سگهي ٿو

پتلي فلم ليتيم نيوبٽ ٽيڪنالاجي ۾ تازيون واڌايون قابل ذڪر نتيجا پيدا ڪيون آهن، بشمول 260 Gbaud تي ڪم ڪندڙ هڪ ماڊلٽر 1.96 Tb/s في چينل جي ڊيٽا جي شرح سان. پليٽ فارم جا منفرد فائدا آهن جهڙوڪ CMOS-مطابقت رکندڙ ڊرائيو وولٹیج ۽ 3-dB بينڊوڊٿ 100 GHz.

اڀرندڙ ٽيڪنالاجي ايپليڪيشن

electro optic modulators جي ترقي ويجھي سان لاڳاپيل آهي ڪيترن ئي شعبن ۾ اڀرندڙ ايپليڪيشنن سان. مصنوعي ذھني ۽ ڊيٽا مرڪز جي ميدان ۾،تيز رفتار modulatorsايندڙ نسل جي ڪنيڪشنن لاءِ اهم آهن، ۽ AI ڪمپيوٽنگ ايپليڪيشنون 800G ۽ 1.6T پلگ ايبل ٽرانسيور جي مطالبي کي هلائي رهيون آهن. ماڊلٽر ٽيڪنالاجي پڻ لاڳو ڪئي وئي آهي: ڪوانٽم انفارميشن پروسيسنگ نيورومورفڪ ڪمپيوٽنگ فريڪوئنسي ماڊل ٿيل مسلسل لهر (FMCW) lidar microwave photon ٽيڪنالاجي

خاص طور تي، پتلي فلم ليتيم نائوبيٽ اليڪٽررو-آپٽڪ ماڊلٽرز آپٽيڪل ڪمپيوٽيشنل پروسيسنگ انجڻ ۾ طاقت ڏيکارين ٿا، تيز گهٽ پاور ماڊليشن مهيا ڪن ٿيون جيڪي مشين جي سکيا ۽ مصنوعي ذهانت جي ايپليڪيشنن کي تيز ڪن ٿيون. اهڙا ماڊلٽر به گهٽ درجه حرارت تي ڪم ڪري سگهن ٿا ۽ سپر ڪنڊڪٽنگ لائينن ۾ ڪوانٽم-ڪلاسيڪل انٽرفيس لاءِ موزون آهن.

ايندڙ نسل جي اليڪٽررو آپٽڪ ماڊلٽرز جي ترقي کي ڪيترن ئي وڏن چيلينجز کي منهن ڏيڻو پوي ٿو: پيداوار جي قيمت ۽ پيماني تي: پتلي-فلم ليتيم نيوبٽ ماڊلٽر في الحال 150 ملي ايم ويفر جي پيداوار تائين محدود آهن، نتيجي ۾ اعلي قيمتون. صنعت کي فلم جي يونيفارم ۽ معيار کي برقرار رکڻ دوران ويفر جي سائيز کي وڌائڻ جي ضرورت آهي. انضمام ۽ ڪو-ڊزائن: جي ڪامياب ترقياعلي ڪارڪردگي modulatorsجامع ڪو-ڊزائن جي 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 سلکان تي ٻڌل آپٽو اليڪٽرونڪس پروسيس ترقي يافته CMOS اليڪٽرانڪس کان گهٽ پيچيده آهن، مستحڪم ڪارڪردگي ۽ پيداوار حاصل ڪرڻ لاء اهم ماهر ۽ پيداوار جي عمل جي اصلاح جي ضرورت آهي.

AI بوم ۽ جيو پوليٽيڪل عوامل جي ذريعي، فيلڊ سڄي دنيا ۾ حڪومتن، صنعت ۽ نجي شعبي کان وڌندڙ سيڙپڪاري حاصل ڪري رهيو آهي، اڪيڊمي ۽ صنعت جي وچ ۾ تعاون لاء نوان موقعا پيدا ڪري ۽ جدت کي تيز ڪرڻ جو واعدو ڪيو.