ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်မိတ်ဆက်ပါးလွှာသောဖလင်လီသီယမ်နီယိုဘိတ်လျှပ်စစ်အလင်းပြုပြင်ကိရိယာ
An အီလက်ထရို-အော့ပတစ် မော်ဂျူလာလီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ်၏ မတူညီသောဖွဲ့စည်းပုံများ၊ လှိုင်းအလျားများနှင့် ပလက်ဖောင်းများအပေါ် အခြေခံ၍ အမျိုးအစားအမျိုးမျိုး၏ ပြည့်စုံသောစွမ်းဆောင်ရည်နှိုင်းယှဉ်မှုEOM မော်ဂျူလာများထို့အပြင် သုတေသနနှင့် အသုံးချမှုကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းပါးလွှာသောဖလင်လီသီယမ်နိုက်ဘိတ်မော်ဂျူလာများအခြားနယ်ပယ်များတွင်။
၁။ ပဲ့တင်သံမထွက်သော အခေါင်းပေါက်ပါးလွှာသော လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ် မော်ဂျူလာ
ဤ modulator အမျိုးအစားသည် လီသီယမ် niobate crystal ၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော electro-optic effect ကို အခြေခံထားပြီး မြန်နှုန်းမြင့်နှင့် အကွာအဝေးရှည် optical communication ကို ရရှိရန် အဓိက device တစ်ခုဖြစ်သည်။ အဓိကဖွဲ့စည်းပုံ သုံးမျိုးရှိသည်-
၁.၁ ခရီးသွားလှိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း MZI မော်ဂျူလာ- ဤသည်မှာ အဖြစ်အများဆုံးဒီဇိုင်းဖြစ်သည်။ ဟားဗတ်တက္ကသိုလ်ရှိ Lonč ar သုတေသနအဖွဲ့သည် ၂၀၁၈ ခုနှစ်တွင် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ဗားရှင်းကို ပထမဆုံးရရှိခဲ့ပြီး ကွာ့ဇ်အလွှာများပေါ်တွင်အခြေခံသည့် capacitive loading (bandwidth မြင့်မားသော်လည်း ဆီလီကွန်အခြေခံနှင့် သဟဇာတမဖြစ်ပါ) နှင့် အလွှာ hollowing အပေါ်အခြေခံသည့် ဆီလီကွန်အခြေခံ သဟဇာတဖြစ်မှုအပါအဝင် နောက်ဆက်တွဲတိုးတက်မှုများဖြင့် မြင့်မားသော bandwidth (>67 GHz) နှင့် မြန်နှုန်းမြင့် signal (112 Gbit/s PAM4 ကဲ့သို့) ထုတ်လွှင့်မှုကို ရရှိခဲ့သည်။
၁.၂ ခေါက်သိမ်းနိုင်သော MZI မော်ဂျူလာ- စက်ပစ္စည်းအရွယ်အစားကို တိုစေပြီး QSFP-DD ကဲ့သို့သော ကျစ်လစ်သော မော်ဂျူးများနှင့် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရန်အတွက်၊ စက်ပစ္စည်းအရှည်ကို ထက်ဝက်လျှော့ချပြီး 60 GHz bandwidth ရရှိရန် polarization treatment၊ cross waveguide သို့မဟုတ် inverted microstructure electrodes များကို အသုံးပြုသည်။
၁.၃Single/Dual Polarization Coherent Orthogonal (IQ) Modulator: ထုတ်လွှင့်မှုနှုန်းကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် high-order modulation format ကိုအသုံးပြုသည်။ Sun Yatsen တက္ကသိုလ်ရှိ Cai သုတေသနအဖွဲ့သည် ၂၀၂၀ ခုနှစ်တွင် ပထမဆုံး on-chip single polarization IQ modulator ကို အောင်မြင်စွာ တီထွင်နိုင်ခဲ့သည်။ အနာဂတ်တွင် တီထွင်ထားသော dual polarization IQ modulator သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိပြီး quartz substrate ကိုအခြေခံသည့် ဗားရှင်းသည် single wavelength ထုတ်လွှင့်မှုနှုန်း 1.96 Tbit/s စံချိန်တင်ခဲ့သည်။
၂။ ပဲ့တင်ထပ်နိုင်သော အခေါင်းပေါက်အမျိုးအစား အလွှာပါး လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ် မော်ဂျူလာ
အလွန်သေးငယ်သော နှင့် ကြီးမားသော bandwidth modulators များရရှိရန်အတွက်၊ ရရှိနိုင်သော resonant cavity structures အမျိုးမျိုးရှိပါသည်။
၂.၁ ဖိုတိုနစ် ပုံဆောင်ခဲ (PC) နှင့် မိုက်ခရို လက်စွပ် မော်ဂျူလာတာ- ရိုချက်စတာ တက္ကသိုလ်မှ လင်၏ သုတေသနအဖွဲ့သည် ပထမဆုံးသော မြင့်မားသော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ဖိုတိုနစ် ပုံဆောင်ခဲ မော်ဂျူလာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ထို့အပြင် ဆီလီကွန် လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ် ကွဲပြားသော ပေါင်းစပ်မှုနှင့် homogeneous ပေါင်းစပ်မှုကို အခြေခံသည့် မိုက်ခရို လက်စွပ် မော်ဂျူလာများကိုလည်း အဆိုပြုထားပြီး GHz များစွာရှိသော bandwidth များကို ရရှိစေခဲ့သည်။
၂.၂ Bragg grating resonant cavity modulator: Fabry Perot (FP) cavity၊ waveguide Bragg grating (WBG) နှင့် slow light (SL) modulator တို့ ပါဝင်သည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံများကို အရွယ်အစား၊ လုပ်ငန်းစဉ်ခံနိုင်ရည်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို ဟန်ချက်ညီစေရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး၊ ဥပမာအားဖြင့်၊ 2 × 2 FP resonant cavity modulator သည် 110 GHz ထက်ကျော်လွန်သော အလွန်ကြီးမားသော bandwidth ကို ရရှိစေသည်။ Bragg grating ကိုအခြေခံသည့် slow light modulator သည် အလုပ်လုပ်သော bandwidth အကွာအဝေးကို ချဲ့ထွင်ပေးသည်။
၃။ မျိုးကွဲပေါင်းစပ်ထားသော ပါးလွှာသောဖလင်လီသီယမ်နီယိုဘိတ်မော်ဂျူလာ
ဆီလီကွန်အခြေခံပလက်ဖောင်းများပေါ်တွင် CMOS နည်းပညာ၏ တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်မှုနှင့် လီသီယမ် niobate ၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော modulation စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေါင်းစပ်ရန် အဓိကပေါင်းစပ်နည်းလမ်း သုံးခုရှိသည်-
၃.၁ ဘွန်းအမျိုးအစား ရောနှောပေါင်းစပ်မှု- ဘန်ဇိုဆိုက်ကလိုဗျူတင်း (BCB) သို့မဟုတ် ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့်၊ ပါးလွှာသောဖလင်လီသီယမ်နီအိုဘိတ်ကို ဆီလီကွန် သို့မဟုတ် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိုက်ပလက်ဖောင်းသို့ လွှဲပြောင်းပေးပြီး wafer အဆင့်၊ အပူချိန်မြင့်မားတည်ငြိမ်သောပေါင်းစပ်မှုကို ရရှိစေပါသည်။ မော်ဂျူလာသည် မြင့်မားသော bandwidth (>70 GHz၊ 110 GHz ထက်ကျော်လွန်) နှင့် မြန်နှုန်းမြင့် signal ထုတ်လွှင့်နိုင်စွမ်းကို ပြသထားသည်။
၃.၂ လှိုင်းလမ်းညွှန်ပစ္စည်း မတူညီသောပေါင်းစပ်မှု စုပုံခြင်း- ဆီလီကွန် သို့မဟုတ် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိုက်ကို လီသီယမ်နိုက်ဘိတ်အလွှာပါးပေါ်တွင် ဝန်လှိုင်းလမ်းညွှန်အဖြစ် စုပုံခြင်းသည်လည်း ထိရောက်သော အီလက်ထရို-အော့ပ်တစ် မော်ဂျူလာရှင်းကို ရရှိစေပါသည်။
၃.၃ မိုက်ခရိုလွှဲပြောင်းပုံနှိပ်ခြင်း (μ TP) ကွဲပြားသောပေါင်းစပ်မှု- ၎င်းသည် ကြီးမားသောထုတ်လုပ်မှုအတွက် အသုံးပြုရန် မျှော်လင့်ထားသည့်နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်ပြီး ကြိုတင်ပြင်ဆင်ထားသောလုပ်ဆောင်ချက်ရှိသောကိရိယာများကို မြင့်မားသောတိကျသောကိရိယာများမှတစ်ဆင့် ချစ်ပ်များကိုပစ်မှတ်ထားရန်လွှဲပြောင်းပေးပြီး ရှုပ်ထွေးသော post-processing ကိုရှောင်ရှားသည်။ ၎င်းကို ဆီလီကွန်နိုက်ထရိုက်နှင့် ဆီလီကွန်အခြေပြုပလက်ဖောင်းများတွင် အောင်မြင်စွာအသုံးချခဲ့ပြီး ဆယ်ဂဏန်း GHz bandwidth များရရှိခဲ့သည်။
အကျဉ်းချုပ်အားဖြင့် ဤဆောင်းပါးသည် thin film lithium niobate platform များအပေါ်အခြေခံသည့် electro-optic modulator များ၏ နည်းပညာဆိုင်ရာ လမ်းပြမြေပုံကို စနစ်တကျဖော်ပြထားပြီး high-performance နှင့် large bandwidth non resonant cavity structures များကို လိုက်စားခြင်း၊ miniaturized resonant cavity structures များကို စူးစမ်းလေ့လာခြင်းနှင့် mature silicon-based photonic platform များနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းတို့မှစတင်၍ ဖော်ပြထားခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ရိုးရာ modulator များ၏ စွမ်းဆောင်ရည် ကန့်သတ်ချက်များကို ချိုးဖျက်ပြီး high-speed optical communication ကို ရရှိရန် thin film lithium niobate modulator များ၏ ကြီးမားသော အလားအလာနှင့် စဉ်ဆက်မပြတ်တိုးတက်မှုကို ပြသထားသည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၆ ခုနှစ်၊ မတ်လ ၃၁ ရက်