လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ်၏ အလွှာပါး၏ အခန်းကဏ္ဍအီလက်ထရို-အော့ပတစ် မော်ဂျူလာ
စက်မှုလုပ်ငန်းအစမှ ယနေ့အထိ single-fiber ဆက်သွယ်ရေးစွမ်းရည်သည် သန်းပေါင်းများစွာ အဆပေါင်းများစွာ တိုးတက်လာခဲ့ပြီး ခေတ်မီသုတေသနအနည်းငယ်သည် သန်းပေါင်းများစွာ ဆယ်ဂဏန်းကျော် တိုးတက်လာခဲ့သည်။ လီသီယမ်နိုက်အိုဘိတ်သည် ကျွန်ုပ်တို့၏စက်မှုလုပ်ငန်းအလယ်တွင် ကြီးမားသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ခဲ့သည်။ optical fiber ဆက်သွယ်ရေး၏ အစောပိုင်းကာလများတွင် optical signal ၏ modulation ကို တိုက်ရိုက်ညှိယူခဲ့သည်။လေဆာဤ modulation မုဒ်သည် bandwidth နည်းသော သို့မဟုတ် အကွာအဝေးတိုသော အပလီကေးရှင်းများတွင် လက်ခံနိုင်သည်။ မြန်နှုန်းမြင့် modulation နှင့် အကွာအဝေးရှည်သော အပလီကေးရှင်းများအတွက် bandwidth မလုံလောက်ဘဲ ထုတ်လွှင့်မှု channel သည် အကွာအဝေးရှည်သော အပလီကေးရှင်းများနှင့် ကိုက်ညီရန် အလွန်စျေးကြီးသည်။
optical fiber ဆက်သွယ်ရေးအလယ်တွင်၊ ဆက်သွယ်ရေးစွမ်းရည်တိုးလာမှုနှင့်ကိုက်ညီစေရန် signal modulation သည် ပိုမိုမြန်ဆန်လာပြီး optical signal modulation mode သည် ခွဲထွက်ကာ အကွာအဝေးတိုကွန်ရက်နှင့် အကွာအဝေးရှည် trunk networking တွင် မတူညီသော modulation mode များကို အသုံးပြုသည်။ အကွာအဝေးတိုကွန်ရက်တွင် ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော direct modulation ကို အသုံးပြုပြီး laser မှခွဲထုတ်ထားသော အကွာအဝေးရှည် trunk networking တွင် သီးခြား “electro-optic modulator” ကို အသုံးပြုသည်။
Electro-optic modulator သည် Machzender interference structure ကိုအသုံးပြု၍ signal ကို modulate လုပ်ပြီး၊ အလင်းသည် electromagnetic wave ဖြစ်ပြီး၊ electromagnetic wave တည်ငြိမ်သော interference သည် တည်ငြိမ်သော control frequency၊ phase နှင့် polarization လိုအပ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် interference fringes၊ light နှင့် dark fringes ဟုခေါ်သော စကားလုံးတစ်လုံးကို မကြာခဏဖော်ပြလေ့ရှိပြီး၊ bright သည် electromagnetic interference မြင့်တက်လာသည့်နေရာဖြစ်ပြီး dark သည် electromagnetic interference စွမ်းအင်ကို အားနည်းစေသည့်နေရာဖြစ်သည်။ Mahzender interference သည် အထူးဖွဲ့စည်းပုံပါရှိသော interferometer တစ်မျိုးဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် beam ကိုခွဲပြီးနောက် တူညီသော beam ၏ phase ကိုထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသော interference effect ဖြစ်သည်။ တစ်နည်းအားဖြင့် interference ရလဒ်ကို interference phase ကိုထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။
လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ် ဤပစ္စည်းကို optical fiber ဆက်သွယ်ရေးတွင် အသုံးပြုသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်းသည် voltage level (electrical signal) ကို အသုံးပြု၍ အလင်း၏ phase ကို ထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး၊ အလင်း signal ၏ modulation ကို ရရှိရန်၊ electro-optical modulator နှင့် lithium niobate အကြား ဆက်နွယ်မှုဖြစ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ modulator ကို electro-optic modulator ဟုခေါ်ပြီး ၎င်းသည် electrical signal ၏ သမာဓိနှင့် optical signal ၏ modulation quality နှစ်ခုလုံးကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်သည်။ indium phosphide နှင့် silicon photonics များ၏ electrical signal capacity သည် lithium niobate ထက် ပိုကောင်းပြီး optical signal capacity သည် အနည်းငယ် အားနည်းသော်လည်း အသုံးပြုနိုင်သည်၊ ၎င်းသည် ဈေးကွက်အခွင့်အလမ်းကို ဖမ်းယူရန် နည်းလမ်းအသစ်တစ်ခုကို ဖန်တီးပေးသည်။
၎င်းတို့၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများအပြင်၊ အင်ဒီယမ်ဖော့စဖိတ်နှင့် ဆီလီကွန်ဖိုတွန်များသည် လီသီယမ်နီယိုဘိတ်တွင်မရှိသော အရွယ်အစားသေးငယ်ခြင်းနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်း၏ အားသာချက်များရှိသည်။ အင်ဒီယမ်ဖော့စဖိတ်သည် လီသီယမ်နီယိုဘိတ်ထက် သေးငယ်ပြီး ပေါင်းစပ်မှုဒီဂရီမြင့်မားပြီး ဆီလီကွန်ဖိုတွန်များသည် အင်ဒီယမ်ဖော့စဖိတ်ထက် သေးငယ်ပြီး ပေါင်းစပ်မှုဒီဂရီမြင့်မားသည်။ လီသီယမ်နီယိုဘိတ်၏ ဦးခေါင်းသည်မော်ဂျူလာအင်ဒီယမ်ဖော့စဖိတ်ထက် နှစ်ဆရှည်ပြီး မော်ဂျူလာတာတစ်ခုသာ ဖြစ်နိုင်ပြီး အခြားလုပ်ဆောင်ချက်များကို ပေါင်းစပ်နိုင်မည်မဟုတ်ပါ။
လက်ရှိတွင်၊ electro-optical modulator သည် 100 billion symbol rate ခေတ်သို့ ဝင်ရောက်နေပြီဖြစ်သည် (128G သည် 128 billion ဖြစ်သည်)၊ လီသီယမ် နီယိုဘိတ်သည် ယှဉ်ပြိုင်မှုတွင် ပါဝင်ရန် တစ်ဖန်ပြန်လည် တိုက်ပွဲဝင်ခဲ့ပြီး မကြာမီအနာဂတ်တွင် ဤခေတ်ကို ဦးဆောင်ရန် မျှော်လင့်ပြီး 250 billion symbol rate ဈေးကွက်သို့ ဝင်ရောက်ရာတွင် ဦးဆောင်ရန် မျှော်လင့်ပါသည်။ လီသီယမ် နီယိုဘိတ်သည် ဤဈေးကွက်ကို ပြန်လည်ရယူရန်အတွက် အင်ဒီယမ် ဖော့စဖိတ်နှင့် ဆီလီကွန် ဖိုတွန်များတွင် မည်သည့်အရာများ ရှိသည်ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် လိုအပ်သော်လည်း လီသီယမ် နီယိုဘိတ်တွင် မရှိပါ။ ၎င်းသည် လျှပ်စစ်စွမ်းရည်၊ မြင့်မားသော ပေါင်းစပ်မှု၊ သေးငယ်စေခြင်း ဖြစ်သည်။
လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ်ရဲ့ ပြောင်းလဲမှုဟာ ထောင့်သုံးခုမှာ ရှိပါတယ်၊ ပထမထောင့်က လျှပ်စစ်စွမ်းရည်ကို ဘယ်လိုတိုးတက်အောင်လုပ်မလဲ၊ ဒုတိယထောင့်က ပေါင်းစပ်မှုကို ဘယ်လိုတိုးတက်အောင်လုပ်မလဲ၊ တတိယထောင့်က ဘယ်လိုသေးငယ်အောင်လုပ်မလဲ။ ဒီနည်းပညာဆိုင်ရာထောင့်သုံးခုအတွက် ဖြေရှင်းချက်က တစ်ခုတည်းသောလုပ်ဆောင်ချက်ပဲ လိုအပ်ပါတယ်၊ ဆိုလိုတာက လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ်ပစ္စည်းကို ဖလင်ပါးအောင်လုပ်ပြီး လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ်ပစ္စည်းရဲ့ အလွန်ပါးလွှာတဲ့အလွှာကို optical waveguide အဖြစ် ထုတ်ယူလိုက်တဲ့အခါ အီလက်ထရုတ်ကို ပြန်လည်ဒီဇိုင်းထုတ်နိုင်ပြီး လျှပ်စစ်စွမ်းရည်ကို တိုးတက်အောင်လုပ်နိုင်သလို လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုရဲ့ bandwidth နဲ့ modulation စွမ်းဆောင်ရည်ကိုလည်း တိုးတက်အောင်လုပ်နိုင်ပါတယ်။ လျှပ်စစ်စွမ်းရည်ကို တိုးတက်အောင်လုပ်ပါ။ ဒီဖလင်ကို ဆီလီကွန်ဝေဖာမှာလည်း တပ်ဆင်နိုင်ပြီး ရောနှောပေါင်းစပ်မှုကို ရရှိနိုင်ပါတယ်၊ လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ်ကို modulator အဖြစ် အသုံးပြုပြီး၊ ကျန်ဆီလီကွန် ဖိုတွန်ပေါင်းစပ်မှုကို ဆီလီကွန် ဖိုတွန် သေးငယ်အောင်လုပ်နိုင်စွမ်းက လူတိုင်းအတွက် ထင်ရှားပါတယ်၊ လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ် ဖလင်နဲ့ ဆီလီကွန် အလင်းရောနှောပေါင်းစပ်မှုက ပေါင်းစပ်မှုကို တိုးတက်စေပြီး သဘာဝအတိုင်း သေးငယ်အောင်လုပ်ပေးပါတယ်။
မကြာမီအနာဂတ်တွင် electro-optical modulator သည် 200 billion symbol rate ခေတ်သို့ ဝင်ရောက်တော့မည်ဖြစ်ပြီး indium phosphide နှင့် silicon photons များ၏ optical အားနည်းချက်သည် ပိုမိုသိသာထင်ရှားလာပြီး lithium niobate ၏ optical အားသာချက်သည် ပိုမိုထင်ရှားလာပြီး lithium niobate thin film သည် modulator အဖြစ် ဤပစ္စည်း၏ အားနည်းချက်ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းသည် ဤ “thin film lithium niobate”၊ ဆိုလိုသည်မှာ thin film ကို အာရုံစိုက်သည်။လီသီယမ် နိုင်အိုဘိတ် မော်ဂျူလာဤသည်မှာ electro-optical modulators နယ်ပယ်တွင် thin film လီသီယမ် niobate ၏ အခန်းကဏ္ဍဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ အောက်တိုဘာလ ၂၂ ရက်