ליטהיום טאַנטאַלאַטע (לטאָי) הויך-גיכקייַט עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר

ליטהיום טאַנטאַלאַטע (לטאָי) הויך גיכקייַטעלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר

גלאבאלע דאַטן פאַרקער האלט צו וואַקסן, געטריבן דורך די וויידספּרעד אַדאַפּשאַן פון נייַע טעקנאַלאַדזשיז אַזאַ ווי 5G און קינסטלעך סייכל (AI), וואָס פּאָוזיז באַטייטיק טשאַלאַנדזשיז פֿאַר טראַנססעיווערס אין אַלע לעוועלס פון אָפּטיש נעטוואָרקס. ספּאַסיפיקלי, דער ווייַטער דור עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר טעכנאָלאָגיע ריקווייערז אַ באַטייטיק פאַרגרעסערן אין דאַטן אַריבערפירן רייץ צו 200 גבפּס אין אַ איין קאַנאַל בשעת רידוסינג ענערגיע קאַנסאַמשאַן און קאָס. אין די לעצטע ביסל יאָרן, סיליציום פאָטאָניק טעכנאָלאָגיע איז וויידלי געניצט אין די אָפּטיש טראַנססעיווער מאַרק, דער הויפּט רעכט צו דעם פאַקט אַז סיליציום פאָטאָניקס קענען זיין מאַסע-פּראָדוצירט מיט די דערוואַקסן קמאָס פּראָצעס. אָבער, SOI עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָרס וואָס פאַרלאָזנ זיך טראַנספּערטיישאַן פון טראַנספּערטיישאַן האָבן גרויס טשאַלאַנדזשיז אין באַנדווידט, מאַכט קאַנסאַמשאַן, פריי טראַנספּאָרט אַבזאָרפּשאַן און מאַדזשאַליישאַן ניט-לינעאַריטי. אנדערע טעכנאָלאָגיע רוץ אין די אינדוסטריע אַרייַננעמען ינפּ, דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע LNOI, עלעקטראָ-אָפּטיש פּאָלימערס און אנדערע מאַלטי-פּלאַטפאָרמע כעטעראַדזשיניאַס ינטאַגריישאַן סאַלושאַנז. LNOI איז באטראכט צו זיין די לייזונג וואָס קענען דערגרייכן די בעסטער פאָרשטעלונג אין הינטער-הויך-גיכקייַט און נידעריק מאַכט מאַדזשאַליישאַן, אָבער, עס דערווייַל האט עטלעכע טשאַלאַנדזשיז אין טערמינען פון מאַסע פּראָדוקציע פּראָצעס און קאָס. לעצטנס, די מאַנשאַפֿט לאָנטשט אַ דין פילם ליטהיום טאַנטאַלאַטע (LTOI) ינאַגרייטיד פאָטאָניק פּלאַטפאָרמע מיט ויסגעצייכנט פאָטאָעלעקטריק פּראָפּערטיעס און גרויס-וואָג מאַנופאַקטורינג, וואָס איז געריכט צו גלייַכן אָדער אפילו יקסיד די פאָרשטעלונג פון ליטהיום ניאָבאַטע און סיליציום אָפּטיש פּלאַטפאָרמס אין פילע אַפּלאַקיישאַנז. אָבער, ביז איצט, די האַרץ מיטל פוןאָפּטיש קאָמוניקאַציע, די הינטער-הויך-גיכקייַט עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר, איז נישט וועראַפייד אין LTOI.

אין דעם לערנען, די ריסערטשערז ערשטער דיזיינד די לטאָי עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר, די סטרוקטור פון וואָס איז געוויזן אין פיגורע 1. דורך די פּלאַן פון די סטרוקטור פון יעדער שיכטע פון ​​ליטהיום טאַנטאַלאַטע אויף די ינסאַלייטער און די פּאַראַמעטערס פון די מייקראַווייוו ילעקטראָוד, די פּראַפּאַגיישאַן. גיכקייַט וואָס ריכטן זיך מייקראַווייוו און ליכט כוואַליע אין דיעלעקטראָ-אָפּטיש מאָדולאַטאָראיז איינגעזען. אין טערמינען פון רידוסינג די אָנווער פון די מייקראַווייוו ילעקטראָוד, די ריסערטשערז אין דעם אַרבעט פֿאַר די ערשטער מאָל פארגעלייגט די נוצן פון זילבער ווי אַן ילעקטראָוד מאַטעריאַל מיט בעסער קאַנדאַקטיוואַטי, און די זילבער ילעקטראָוד איז געוויזן צו רעדוצירן די מייקראַווייוו אָנווער צו 82% וויידלי געניצט גאָלד ילעקטראָוד.

FIG. 1 לטאָי עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר סטרוקטור, פאַסע וואָס ריכטן פּלאַן, מייקראַווייוו ילעקטראָוד אָנווער פּרובירן.

FIG. 2 ווייזט די יקספּערמענאַל אַפּאַראַט און רעזולטאַטן פון די לטאָי עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר פֿאַרינטענסיטי מאַדזשאַלייטידדירעקט דיטעקשאַן (IMDD) אין אָפּטיש קאָמוניקאַציע סיסטעמען. די יקספּעראַמאַנץ ווייַזן אַז די LTOI עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר קענען יבערשיקן PAM8 סיגנאַלז מיט אַ צייכן קורס פון 176 GBd מיט אַ געמאסטן BER פון 3.8 × 10⁻² אונטער די 25% SD-FEC שוועל. פֿאַר ביידע 200 GBd PAM4 און 208 GBd PAM2, BER איז געווען באטייטיק נידעריקער ווי די שוועל פון 15% SD-FEC און 7% HD-FEC. די אויג און כיסטאַגראַם פּרובירן רעזולטאַטן אין פיגורע 3 וויזשוואַלי באַווייַזן אַז די LTOI עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר קענען זיין געוויינט אין הויך-גיכקייַט קאָמוניקאַציע סיסטעמען מיט הויך לינעאַריטי און נידעריק ביסל טעות קורס.

FIG. 2 עקספּערימענט ניצן לטאָי עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר פֿאַרינטענסיטי מאַדזשאַלייטידדירעקט דעטעקשאַן (ימדד) אין אָפּטיש קאָמוניקאַציע סיסטעם (אַ) יקספּערמענאַל מיטל; (ב) די געמאסטן ביסל טעות קורס (BER) פון PAM8 (רויט), PAM4 (גרין) און PAM2 (בלוי) סיגנאַלז ווי אַ פֿונקציע פון ​​די צייכן קורס; (C) עקסטראַקטיד ניצלעך אינפֿאָרמאַציע קורס (AIR, דאַשט שורה) און פֿאַרבונדן נעץ דאַטן קורס (NDR, האַרט שורה) פֿאַר מעזשערמאַנץ מיט ביסל-טעות קורס וואַלועס אונטער די 25% SD-FEC שיעור; (ד) אויג מאַפּס און סטאַטיסטיש כיסטאַגראַמז אונטער PAM2, PAM4, PAM8 מאַדזשאַליישאַן.

די אַרבעט דעמאַנסטרייץ דער ערשטער הויך-גיכקייַט לטאָי עלעקטראָ-אָפּטיק מאָדולאַטאָר מיט אַ 3 דב באַנדווידט פון 110 GHz. אין ינטענסיטי מאַדזשאַליישאַן דירעקט דיטעקשאַן IMDD טראַנסמיסיע יקספּעראַמאַנץ, די מיטל אַטשיווז אַ איין טרעגער נעץ דאַטן קורס פון 405 Gbit / s, וואָס איז פאַרגלייַכלעך צו דער בעסטער פאָרשטעלונג פון יגזיסטינג עלעקטראָ-אָפּטיש פּלאַטפאָרמס אַזאַ ווי LNOI און פּלאַזמע מאָדולאַטאָרס. אין דער צוקונפֿט, ניצן מער קאָמפּליצירטIQ מאָדולאַטאָרדיזיינז אָדער מער אַוואַנסירטע סיגנאַל טעות קערעקשאַן טעקניקס, אָדער ניצן נידעריק מייקראַווייוו אָנווער סאַבסטרייץ אַזאַ ווי קוואַרץ סאַבסטרייץ, ליטהיום טאַנטאַלאַטע דעוויסעס זענען געריכט צו דערגרייכן קאָמוניקאַציע ראַטעס פון 2 טביט / s אָדער העכער. קאַמביינד מיט LTOI ס ספּעציפיש אַדוואַנטידזשיז, אַזאַ ווי נידעריקער ביירעפרינגאַנס און די וואָג ווירקונג רעכט צו זיין וויידספּרעד אַפּלאַקיישאַן אין אנדערע רף פילטער מארקפלעצער, ליטהיום טאַנטאַלאַטע פאָטאָניקס טעכנאָלאָגיע וועט צושטעלן נידעריק-קאָסטן, נידעריק-מאַכט און הינטער-הויך-גיכקייַט סאַלושאַנז פֿאַר ווייַטער-דור הויך. -גיכקייַט אָפּטיש קאָמוניקאַציע נעטוואָרקס און מייקראַווייוו פאָטאָניק סיסטעמען.