Lithium Tantalate (LTOI) မြန်နှုန်းမြင့်သည်။electro-optic modulator
optical network အဆင့်တိုင်းရှိ transceivers များအတွက် သိသာထင်ရှားသော စိန်ခေါ်မှုများဖြစ်စေသည့် 5G နှင့် Artificial Intelligence (AI) ကဲ့သို့သော နည်းပညာအသစ်များကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် လက်ခံကျင့်သုံးခြင်းကြောင့် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ဒေတာအသွားအလာများ ဆက်လက်တိုးပွားလျက်ရှိသည်။ အထူးသဖြင့်၊ လာမည့်မျိုးဆက်သစ် electro-optic modulator နည်းပညာသည် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချစေပြီး ချန်နယ်တစ်ခုတွင် ဒေတာလွှဲပြောင်းမှုနှုန်း 200 Gbps သို့ သိသာထင်ရှားစွာ တိုးမြှင့်ရန်လိုအပ်ပါသည်။ လွန်ခဲ့သည့်နှစ်အနည်းငယ်အတွင်း၊ silicon photonics နည်းပညာကို optical transceiver စျေးကွက်တွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုခဲ့ပြီး အဓိကအားဖြင့် silicon photonics သည် ရင့်ကျက်သော CMOS လုပ်ငန်းစဉ်ကို အသုံးပြု၍ အမြောက်အမြားထုတ်လုပ်နိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ သို့သော်လည်း၊ ဝန်ဆောင်မှုပေးသူ ဖြန့်ကျက်မှုကို အားကိုးသည့် SOI လျှပ်စစ်-ဖန်သားပြင် မော်ဂျူလတာများသည် bandwidth၊ ပါဝါသုံးစွဲမှု၊ အခမဲ့ ဝန်ဆောင်မှုပေးသူ စုပ်ယူမှုနှင့် လိုင်းမညီသော ပြုပြင်မွမ်းမံမှုတို့၌ ကြီးမားသောစိန်ခေါ်မှုများနှင့် ရင်ဆိုင်ရသည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းရှိ အခြားသောနည်းပညာလမ်းကြောင်းများတွင် InP၊ ပါးလွှာသောဖလင်လီသီယမ် နီအိုဘိတ် LNOI၊ လျှပ်စစ်-အလင်းပြန်ပိုလီမာများနှင့် အခြားပလပ်ဖောင်းအစုံအလင် ပေါင်းစပ်ဖြေရှင်းနည်းများ ပါဝင်သည်။ LNOI သည် အလွန်မြင့်မားသော အမြန်နှုန်းနှင့် ပါဝါနိမ့်သော မော်ဂျူတွင် အကောင်းဆုံး စွမ်းဆောင်ရည်ကို ရရှိနိုင်သည့် ဖြေရှင်းချက်ဟု ယူဆသော်လည်း၊ ၎င်းသည် လက်ရှိတွင် အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်အတွက် စိန်ခေါ်မှုအချို့ရှိသည်။ မကြာသေးမီက၊ အဖွဲ့သည် အလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတ်ပုံလျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် အကြီးစားထုတ်လုပ်မှုများပါရှိသော ပါးလွှာသောဖလင် lithium tantalate (LTOI) ပေါင်းစပ်ထားသော ပုံသဏ္ဍာန်ပလပ်ဖောင်းကို မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီး အပလီကေးရှင်းများစွာတွင် လီသီယမ် နီအိုဘိတ်နှင့် ဆီလီကွန် optical ပလပ်ဖောင်းများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ကျော်လွန်နိုင်ဖွယ်ရှိသည်။ သို့သော် ယခုတိုင်အောင် ပင်မကိရိယာ၏optical ဆက်သွယ်မှုအလွန်မြန်သောလျှပ်စစ် optic မော်ဂျူလာတာဖြစ်သော LTOI တွင် အတည်မပြုနိုင်သေးပါ။
ဤလေ့လာမှုတွင် သုတေသီများသည် ပုံ 1 တွင်ပြသထားသည့် LTOI electro-optic modulator ကို ဦးစွာဒီဇိုင်းရေးဆွဲခဲ့သည်။ insulator ပေါ်ရှိ lithium tantalate အလွှာတစ်ခုစီ၏ဖွဲ့စည်းပုံဒီဇိုင်းနှင့်မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ကန့်သတ်ချက်များ၊ မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်နှင့် အလင်းလှိုင်းများ၏ အမြန်နှုန်း ကိုက်ညီမှုelectro-optical modulatorသဘောပေါက်သည်။ မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချခြင်းနှင့်ပတ်သက်၍ သုတေသီများသည် ငွေကို လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း ပိုမိုကောင်းမွန်သော လျှပ်စစ်ပစ္စည်းအဖြစ် ပထမဆုံးအကြိမ် အသုံးပြုရန် အဆိုပြုခဲ့ပြီး ငွေလျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ် ဆုံးရှုံးမှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၈၂ ရာခိုင်နှုန်းအထိ လျှော့ချနိုင်ခဲ့ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ရွှေလျှပ်ကူးပစ္စည်းကို တွင်တွင်ကျယ်ကျယ်အသုံးပြုသည်။
သဖန်းသီး။ 1 LTOI electro-optic modulator ဖွဲ့စည်းပုံ၊ အဆင့်လိုက်ဖက်သော ဒီဇိုင်း၊ မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း ဆုံးရှုံးမှု စမ်းသပ်မှု။
သဖန်းသီး။ 2 သည် LTOI electro-optic modulator ၏ စမ်းသပ်ကိရိယာနှင့် ရလဒ်များကို ပြသသည်။ပြင်းထန်မှုကို ပြုပြင်ပြောင်းလဲထားသည်။optical ဆက်သွယ်မှုစနစ်များတွင် တိုက်ရိုက်ထောက်လှမ်းခြင်း (IMDD)။ စမ်းသပ်ချက်များအရ LTOI electro-optic modulator သည် 25% SD-FEC အဆင့်အောက် 3.8 × 10⁻² တိုင်းတာသည့် BER ဖြင့် 176 GBd သင်္ကေတဖြင့် PAM8 အချက်ပြမှုများကို ထုတ်လွှင့်နိုင်သည်။ 200 GBd PAM4 နှင့် 208 GBd PAM2 နှစ်ခုစလုံးအတွက်၊ BER သည် 15% SD-FEC နှင့် 7% HD-FEC တို့၏ သတ်မှတ်ချက်ထက် သိသိသာသာနိမ့်ပါသည်။ ပုံ 3 တွင် မျက်လုံးနှင့် histogram စမ်းသပ်မှုရလဒ်များသည် LTOI electro-optic modulator ကို မြင့်မားသော linearity နှင့် low bit error rate ဖြင့် မြန်နှုန်းမြင့် ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များတွင် အသုံးပြုနိုင်ကြောင်း ပြသထားသည်။
သဖန်းသီး။ 2 LTOI electro-optic modulator ကိုအသုံးပြု၍ စမ်းသပ်ပါ။ပြင်းထန်မှုကို ပြုပြင်ပြောင်းလဲထားသည်။အလင်းဆက်သွယ်မှုစနစ်တွင် တိုက်ရိုက်ထောက်လှမ်းခြင်း (IMDD) (က) စမ်းသပ်ကိရိယာ၊ (ခ) ဆိုင်းဘုတ်နှုန်း၏လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုအနေဖြင့် PAM8(အနီရောင်)၊ PAM4(အစိမ်းရောင်) နှင့် PAM2(အပြာ) အချက်ပြမှုများ၏ တိုင်းတာထားသော ဘစ်အမှားနှုန်း (BER)၊ (ဂ) ထုတ်ယူနိုင်သော အသုံးပြုနိုင်သော အချက်အလက်နှုန်း (AIR၊ dashed line) နှင့် ဆက်စပ်အသားတင်ဒေတာနှုန်း (NDR၊ အစိုင်အခဲလိုင်း) တို့ကို 25% SD-FEC ကန့်သတ်ချက်အောက်ရှိ bit-error နှုန်းတန်ဖိုးများအောက်တွင် တိုင်းတာခြင်း၊ (ဃ) PAM2၊ PAM4၊ PAM8 မော်လီကျူးအောက်ရှိ မျက်လုံးမြေပုံများနှင့် ကိန်းဂဏန်းအချက်အလက်ဆိုင်ရာ သမိုင်းမှတ်တမ်းများ။
ဤအလုပ်သည် 110 GHz 3 dB bandwidth ရှိသော ပထမဆုံး မြန်နှုန်းမြင့် LTOI electro-optic modulator ကို သရုပ်ပြသည်။ ပြင်းထန်မှု မော်ဂျူလာတိုက်ရိုက် ထောက်လှမ်းမှု IMDD ထုတ်လွှင့်မှု စမ်းသပ်မှုများတွင်၊ စက်ပစ္စည်းသည် LNOI နှင့် ပလာစမာ မော်ဂျူလတာများကဲ့သို့ လက်ရှိ လျှပ်စစ်အလင်းပြစနစ်များ၏ အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည့် တစ်ခုတည်းသော သယ်ဆောင်သူ အသားတင်ဒေတာနှုန်း 405 Gbit/s ရရှိသည်။ နောင်တွင် ပိုမိုရှုပ်ထွေးအောင် အသုံးချပါ။IQ modulatorဒီဇိုင်းများ သို့မဟုတ် ပိုမိုအဆင့်မြင့်သော အချက်ပြအမှားပြင်ဆင်ခြင်းနည်းပညာများ သို့မဟုတ် quartz အလွှာများ၊ လစ်သီယမ် တန်တလိတ် ကိရိယာများကဲ့သို့သော မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ဆုံးရှုံးမှုအောက်ပိုင်းလွှာများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ဆက်သွယ်ရေးနှုန်း 2 Tbit/s သို့မဟုတ် ထို့ထက်မက ရရှိရန် မျှော်လင့်ပါသည်။ LTOI ၏ သီးခြားအားသာချက်များဖြစ်သည့် နိမ့်သော birefringence နှင့် scale effect သည် အခြားသော RF filter စျေးကွက်များတွင် ကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးချနိုင်ခြင်းကြောင့်၊ lithium tantalate photonics နည်းပညာသည် နောင်လာနောက်သားများအတွက် စရိတ်နည်း၊ ပါဝါနည်းပါးပြီး မြန်နှုန်းမြင့် ဖြေရှင်းချက်များအား ပံ့ပိုးပေးမည်ဖြစ်ပါသည်။ - အမြန်နှုန်းရှိသော optical ဆက်သွယ်မှုကွန်ရက်များနှင့် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ဖိုနစ်စနစ်များ။
တင်ချိန်- ဒီဇင်ဘာ-၁၁-၂၀၂၄