لىتىي تانتالات (LTOI) يۇقىرى سۈرئەتلىك ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللاشتۇرغۇچ

لىتىي تانتالات (LTOI) يۇقىرى سۈرئەتلىكئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللاشتۇرغۇچ

5G ۋە سۈنئىي ئىدراك (AI) قاتارلىق يېڭى تېخنىكىلارنىڭ كەڭ كۆلەمدە قوللىنىلىشىنىڭ تۈرتكىسىدە يەرشارىدىكى سانلىق مەلۇمات ئېقىمى داۋاملىق ئېشىۋاتىدۇ ، بۇ ھەر دەرىجىلىك ئوپتىكىلىق تورلاردىكى ئۆتكۈزگۈچلەرگە زور خىرىس ئېلىپ كېلىدۇ. كونكرېت قىلىپ ئېيتقاندا ، كېيىنكى ئەۋلاد ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللاش تېخنىكىسى ئېنېرگىيە سەرپىياتى ۋە تەننەرخنى تۆۋەنلىتىش بىلەن بىر ۋاقىتتا ، بىر قانالدا سانلىق مەلۇمات يوللاش نىسبىتىنى 200 Gbps غا كۆرۈنەرلىك ئاشۇرۇشنى تەلەپ قىلىدۇ. ئۆتكەن بىر نەچچە يىلدا ، كرېمنىي فوتونكا تېخنىكىسى ئوپتىكىلىق ئۆتكۈزگۈچ بازىرىدا كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىلدى ، بۇنىڭ ئاساسلىق سەۋەبى كرېمنىي فوتونكا پىشىپ يېتىلگەن CMOS جەريانىدىن پايدىلىنىپ تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، توشۇغۇچىنىڭ تارقىلىشىغا تايىنىدىغان SOI ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللاشتۇرغۇچ كەڭ بەلۋاغ كەڭلىكى ، توك سەرپىياتى ، ھەقسىز توشۇغۇچىنىڭ سۈمۈرۈلۈشى ۋە تەقلىدسىزلىكى قاتارلىق چوڭ رىقابەتلەرگە دۇچ كېلىدۇ. بۇ ساھەدىكى باشقا تېخنىكا يوللىرى InP ، نېپىز پەردە لىتىي نىئوبات LNOI ، ئېلېكتر ئوپتىكىلىق پولىمېر ۋە باشقا كۆپ سۇپىلارنىڭ ئوخشىمىغان بىرىكمە ھەل قىلىش لايىھىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. LNOI دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى سۈرئەتلىك ۋە تۆۋەن قۇۋۋەتنى تەڭشەشتە ئەڭ ياخشى ئۈنۈمگە ئېرىشەلەيدىغان ھەل قىلىش چارىسى دەپ قارىلىدۇ ، ئەمما ، ئۇ ھازىر تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىش جەريانى ۋە تەننەرخى جەھەتتە بەزى رىقابەتلەرگە دۇچ كەلدى. يېقىندا ، بۇ ئەترەت ئېسىل فوتو ئېلېكتر خۇسۇسىيىتى ۋە چوڭ تىپتىكى ياسىمىچىلىق بىلەن نېپىز پەردە لىتىي تانتالات (LTOI) توپلاشتۇرۇلغان فوتون سۇپىسىنى چىقاردى ، مۆلچەرلىنىشىچە ، نۇرغۇنلىغان قوللىنىشچان پروگراممىلاردا لىتىي نىئوبات ۋە كرېمنىي ئوپتىكىلىق سۇپىلارنىڭ ئىقتىدارىغا ماس كېلىشى ھەتتا ئۇنىڭدىن ئېشىپ كېتىشى مۇمكىن. قانداقلا بولمىسۇن ، ھازىرغا قەدەر ئۇنىڭ يادرولۇق ئۈسكۈنىسىئوپتىكىلىق ئالاقە، دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى سۈرئەتلىك ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللىغۇچ LTOI دا تەكشۈرۈلمىگەن.

بۇ تەتقىقاتتا ، تەتقىقاتچىلار ئالدى بىلەن LTOI ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللىغۇچنى لايىھەلەپ چىقتى ، ئۇنىڭ قۇرۇلمىسى 1-رەسىمدە كۆرسىتىلدى. مىكرو دولقۇن بىلەن نۇر دولقۇنىنىڭ تېز ماسلىشىشىئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودېللىغۇچئەمەلگە ئاشتى. مىكرو دولقۇنلۇق ئېلېكترودنىڭ زىيىنىنى ئازايتىش جەھەتتە ، بۇ ئەسەردىكى تەتقىقاتچىلار تۇنجى قېتىم كۈمۈشنى توك ئۆتكۈزۈشچانلىقى ياخشى بولغان ئېلېكترود ماتېرىيالى قىلىپ ئىشلىتىشنى ئوتتۇرىغا قويدى ، كۈمۈش ئېلېكترودنىڭ مىكرو دولقۇنلۇق زىياننى% 82 كە تۆۋەنلىتىدىغانلىقى كۆرسىتىلدى. كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىلگەن ئالتۇن ئېلېكترود.

FIG. 1 LTOI ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللاشتۇرغۇچ قۇرۇلمىسى ، باسقۇچ ماسلاشتۇرۇش لايىھىسى ، مىكرو دولقۇنلۇق ئېلېكترود يوقىتىش سىنىقى.

FIG. 2 LTOI ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودېللىغۇچنىڭ تەجرىبە ئۈسكۈنىسى ۋە نەتىجىسىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكۈچلۈكلۈك تەقلىد قىلىنغانئوپتىكىلىق ئالاقە سىستېمىسىدىكى بىۋاسىتە بايقاش (IMDD). تەجرىبە شۇنى ئىسپاتلىدىكى ، LTOI ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللىغۇچ PAM8 سىگنالىنى 176 GBd لىك سۈرئەت بىلەن يەتكۈزەلەيدۇ ، ئۆلچەملىك BER ئۆلچىمى 3.8 × 10⁻² بولۇپ ،% 25 SD-FEC بوسۇغىسىدىن تۆۋەن. 200 GBd PAM4 ۋە 208 GBd PAM2 ئۈچۈن ، BER% 15 SD-FEC ۋە% 7 HD-FEC نىڭ بوسۇغىسىدىن كۆرۈنەرلىك تۆۋەن. 3-رەسىمدىكى كۆز ۋە گىستوگرامما سىناق نەتىجىسى LTOI ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللىغۇچنىڭ يۇقىرى سىزىقلىق ۋە تۆۋەن بىت خاتالىق نىسبىتى يۇقىرى سۈرئەتلىك خەۋەرلىشىش سىستېمىسىدا ئىشلىتىشكە بولىدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بەردى.

FIG. 2 ئۈچۈن LTOI ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللىغۇچنى ئىشلىتىپ تەجرىبەقويۇقلۇقى تەڭشەلدىئوپتىكىلىق ئالاقە سىستېمىسىدىكى بىۋاسىتە بايقاش (IMDD) (a) تەجرىبە ئۈسكۈنىسى; (2) PAM8 (قىزىل) ، PAM4 (يېشىل) ۋە PAM2 (كۆك) سىگناللىرىنىڭ ئۆلچەملىك بىت خاتالىق نىسبىتى (BER) بەلگە نىسبىتىنىڭ ئىقتىدارى سۈپىتىدە ؛ . (4) PAM2 ، PAM4 ، PAM8 مودۇلىدىكى كۆز خەرىتىسى ۋە ستاتىستىكىلىق گىستوگرامما.

بۇ ئەسەر تۇنجى يۇقىرى سۈرئەتلىك LTOI ئېلېكتر ئوپتىكىلىق مودۇللىغۇچنى نامايەن قىلدى ، 3 GB لىق كەڭلىكى 110 GHz. كۈچلۈكلۈك تەقلىد قىلىش بىۋاسىتە بايقاش IMDD يوللاش تەجرىبىسىدە ، بۇ ئۈسكۈنە يەككە توشۇغۇچىنىڭ ساپ سانلىق مەلۇمات نىسبىتى 405 Gbit / s غا يېتىدۇ ، بۇ LNOI ۋە پلازما مودۇللىغۇچ قاتارلىق ئېلېكتر ئوپتىكىلىق سۇپىلارنىڭ ئەڭ ياخشى ئىپادىسى بىلەن سېلىشتۇرغىلى بولىدۇ. كەلگۈسىدە تېخىمۇ مۇرەككەپIQ مودېللىغۇچلايىھىلەش ياكى تېخىمۇ ئىلغار بولغان سىگنال خاتالىقىنى تۈزىتىش تېخنىكىسى ياكى كۋارتس مېتروسى ، لىتىي تانتالات ئۈسكۈنىسى قاتارلىق تۆۋەن مىكرو دولقۇنلۇق يوقىتىش تارماقلىرىنى ئىشلىتىشنىڭ ئالاقىلىشىش نىسبىتى 2 Tbit / s ياكى ئۇنىڭدىن يۇقىرى بولۇشى مۆلچەرلەنمەكتە. LTOI نىڭ ئالاھىدە ئەۋزەللىكى بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن بولۇپ ، تۆۋەن دەرىجىدىكى بىرىكتۈرۈش ۋە باشقا RF سۈزگۈچ بازارلىرىدا كەڭ كۆلەمدە قوللىنىلغانلىقى ئۈچۈن كۆلەم ئۈنۈمى ، لىتىي تانتالات فوتونكا تېخنىكىسى كېيىنكى ئەۋلاد يۇقىرى تەننەرخنى تۆۋەن ، تۆۋەن قۇۋۋەتلىك ۋە دەرىجىدىن تاشقىرى يۇقىرى سۈرئەتلىك ھەل قىلىش چارىسى بىلەن تەمىنلەيدۇ. - تېز ئوپتىكىلىق ئالاقە تورى ۋە مىكرو دولقۇنلۇق فوتونكا سىستېمىسى.