די צוקונפט פון עלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרן

די צוקונפט פוןעלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרן

עלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרן שפּילן אַ צענטראַלע ראָלע אין מאָדערנע אָפּטאָ-עלעקטראָנישע סיסטעמען, און שפּילן אַ וויכטיקע ראָלע אין פילע פעלדער, פון קאָמוניקאַציע ביז קוואַנטום קאָמפּיוטינג, דורך רעגולירן די אייגנשאַפטן פון ליכט. די דאָזיקע אַרבעט דיסקוטירט דעם איצטיקן סטאַטוס, דעם לעצטן דורכברוך און די צוקונפֿטיקע אַנטוויקלונג פון עלעקטראָ-אָפּטישער מאָדולאַטאָר טעכנאָלאָגיע.

פיגור 1: פאָרשטעלונג פאַרגלייַך פון פאַרשידענעאָפּטישער מאָדולאַטאָרטעכנאָלאָגיעס, אַרייַנגערעכנט דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע (TFLN), III-V עלעקטרישע אַבזאָרפּציע מאַדזשאַלייטערז (EAM), סיליקאָן-באזירט און פּאָלימער מאַדזשאַלייטערז אין טערמינען פון ינסערשאַן אָנווער, באַנדווידט, מאַכט קאַנסאַמשאַן, גרייס און מאַנופאַקטורינג קאַפּאַציטעט.

טראדיציאנעלע סיליקאן-באזירטע עלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרן און זייערע לימיטאַציעס

סיליקאָן-באַזירטע פאָטאָעלעקטרישע ליכט מאָדולאַטאָרן זענען געווען די באַזע פון ​​אָפּטישע קאָמוניקאַציע סיסטעמען פֿאַר פילע יאָרן. באַזירט אויף דעם פּלאַזמע דיספּערזשאַן ווירקונג, האָבן אַזעלכע דעוויסעס געמאַכט באַמערקנסווערט פּראָגרעס איבער די לעצטע 25 יאָר, וואָס האָט פאַרגרעסערט דאַטן אַריבערפירן ראַטעס מיט דריי אָרדערס פון מאַגניטוד. מאָדערנע סיליקאָן-באַזירטע מאָדולאַטאָרן קענען דערגרייכן 4-לעוועל פּולס אַמפּליטוד מאָדולאַציע (PAM4) פון ביז 224 Gb/s, און אפילו מער ווי 300 Gb/s מיט PAM8 מאָדולאַציע.

אבער, סיליקאן-באזירטע מאדולאטארן שטייען פאר יסודות'דיגע באגרענעצונגען וואס שטאמען פון מאטעריאל אייגנשאפטן. ווען אפטישע טראנס-סי-אייווערס פארלאנגען באוד ראטעס פון מער ווי 200+ גיגאביט, איז די באנדווידט פון די דעווייסעס שווער צו באפרידיקן די פארלאנג. די באגרענעצונג שטאמט פון די אינהערענטע אייגנשאפטן פון סיליקאן – די באלאנס פון אויסמיידן איבעריגע ליכט פארלוסט בשעתן אויפהאלטן גענוג קאנדוקטיוויטי שאפט אומפארמיידליכע קאמפראמיסן.

אויפקומענדיקע מאָדולאַטאָר טעכנאָלאָגיע און מאַטעריאַלן

די באגרענעצונגען פון טראדיציאנעלע סיליקאן-באזירטע מאדולאטארן האבן געטריבן פארשונג אין אלטערנאטיווע מאטעריאלן און אינטעגראציע טעכנאלאגיעס. דין-פילם ליטהיום ניאבאט איז געווארן איינע פון ​​די מערסט פארשפרעכנדיקע פלאטפארמעס פאר א נייע דור פון מאדולאטארן.דין פילם ליטהיום ניאָבאַטע עלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרןירשענען די אויסגעצייכנטע אייגנשאפטן פון גרויסן ליטהיום ניאָבאַט, אַרייַנגערעכנט: ברייט טראַנספּאַרענט פֿענצטער, גרויס עלעקטראָ-אָפּטיש קאָעפיציענט (r33 = 31 pm/V) לינעאַר צעל קערס ווירקונג קען אַרבעטן אין קייפל כוואַליע-ראַנגעס

לעצטע פארשריטן אין דין-פילם ליטהיום ניאָבאַט טעכנאָלאָגיע האָבן געגעבן באַמערקנסווערטע רעזולטאַטן, אַרייַנגערעכנט אַ מאָדולאַטאָר וואָס אַרבעט ביי 260 גיגאַבאָד מיט דאַטן ראַטעס פון 1.96 טב/ס פּער קאַנאַל. די פּלאַטפאָרמע האט יינציקע מעלות ווי CMOS-קאָמפּאַטיבלע דרייוו וואָולטידזש און 3-דב באַנדברייט פון 100 גיגאַהערץ.

אויפקומענדיקע טעכנאָלאָגיע אַפּליקאַציע

די אַנטוויקלונג פון עלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרן איז ענג פֿאַרבונדן מיט אויפֿקומענדיקע אַפּליקאַציעס אין פֿיל פֿעלדער. אין דעם פֿעלד פֿון קינסטלעכער אינטעליגענץ און דאַטן-צענטערס,הויך-גיכקייט מאָדולאַטאָרןזענען וויכטיג פאר דער קומענדיגער דור פון פארבינדונגען, און קינסטלעכע אינטעליגענץ קאמפיוטינג אפליקאציעס טרייבן די נאכפראגע פאר 800G און 1.6T פּלאַגאַבאַל טראַנססיווערס. מאָדולאַטאָר טעכנאָלאָגיע ווערט אויך געווענדט צו: קוואַנטום אינפֿאָרמאַציע פּראַסעסינג נעוראָמאָרפֿיש קאַמפּיוטינג אָפטקייט מאָדולירט קאָנטינואַס כוואַליע (FMCW) לידאַר מייקראַווייוו פאָטאָן טעכנאָלאָגיע

באַזונדער, דין-פילם ליטהיום ניאָבאַט עלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרן ווייַזן שטאַרקייט אין אָפּטישע קאָמפּיוטיישאַנאַל פּראַסעסינג ענדזשינז, פּראַוויידינג שנעל נידעריק-מאַכט מאָדולאַציע וואָס אַקסעלערייץ מאַשין לערנען און קינסטלעך סייכל אַפּלאַקיישאַנז. אַזעלכע מאָדולאַטאָרן קענען אויך אַרבעטן ביי נידעריקע טעמפּעראַטורן און זענען פּאַסיק פֿאַר קוואַנטום-קלאַסישע ינטערפייסיז אין סופּערקאַנדאַקטינג ליניעס.

די אַנטוויקלונג פון עלעקטראָ-אָפּטישע מאָדולאַטאָרן פון דער קומענדיקער דור שטייט פאר עטלעכע גרויסע אַרויסרופן: פּראָדוקציע קאָסטן און גרייס: דין-פילם ליטהיום ניאָבאַט מאָדולאַטאָרן זענען איצט באַגרענעצט צו 150 מם וועיפער פּראָדוקציע, וואָס רעזולטירט אין העכערע קאָסטן. די אינדוסטריע דאַרף יקספּאַנדירן וועיפער גרייס בשעת'ן אויפהאלטן פילם איינהייטלעכקייט און קוואַליטעט. אינטעגראַציע און קאָ-דיזיין: די מצליחה אַנטוויקלונג פוןהויך-פאָרשטעלונג מאָדולאַטאָרןפארלאנגט קאָמפּרעהענסיוו קאָ-דיזיין קייפּאַבילאַטיז, וואָס אַרייַנציען די מיטאַרבעט פון אָפּטאָעלעקטראָניק און עלעקטראָניש טשיפּ דיזיינערז, EDA סאַפּלייערז, קוואַלן און פּאַקקאַגינג עקספּערץ. מאַנופאַקטורינג קאָמפּלעקסיטי: כאָטש סיליקאָן-באזירט אָפּטאָעלעקטראָניק פּראַסעסאַז זענען ווייניקער קאָמפּלעקס ווי אַוואַנסירטע CMOS עלעקטראָניק, דערגרייכן סטאַביל פאָרשטעלונג און ייעלד ריקווייערז באַטייטיק עקספּערטיז און מאַנופאַקטורינג פּראָצעס אָפּטימיזאַציע.

געטריבן דורך דעם קינסטלעכער אינטעליגענץ בום און געאפאליטישע פאקטארן, באקומט דער פעלד פארגרעסערטע אינוועסטמענטן פון רעגירונגען, אינדוסטריע און דעם פריוואטן סעקטאר ארום דער וועלט, שאפנדיג נייע געלעגנהייטן פאר קאלאבאראציע צווישן אקאדעמיע און אינדוסטריע און צוזאגן צו פארשנעלערן אינוואציע.