સિલિકોન ફોટોનિક માક-ઝેન્ડે મોડ્યુલેટરનો પરિચય આપોMZM મોડ્યુલેટર
આમાક-ઝેન્ડે મોડ્યુલેટો400G/800G સિલિકોન ફોટોનિક મોડ્યુલ્સમાં ટ્રાન્સમીટર એન્ડ પર r સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે. હાલમાં, મોટા પાયે ઉત્પાદિત સિલિકોન ફોટોનિક મોડ્યુલ્સના ટ્રાન્સમીટર એન્ડ પર બે પ્રકારના મોડ્યુલેટર છે: એક પ્રકાર PAM4 મોડ્યુલેટર છે જે સિંગલ-ચેનલ 100Gbps વર્કિંગ મોડ પર આધારિત છે, જે 4-ચેનલ / 8-ચેનલ સમાંતર અભિગમ દ્વારા 800Gbps ડેટા ટ્રાન્સમિશન પ્રાપ્ત કરે છે અને મુખ્યત્વે ડેટા સેન્ટર્સ અને Gpus માં લાગુ પડે છે. અલબત્ત, સિંગલ-ચેનલ 200Gbps સિલિકોન ફોટોનિક્સ Mach-Zeonde મોડ્યુલેટર જે 100Gbps પર મોટા પાયે ઉત્પાદન પછી EML સાથે સ્પર્ધા કરશે તે દૂર ન હોવું જોઈએ. બીજો પ્રકાર છેIQ મોડ્યુલેટરલાંબા-અંતરના સુસંગત ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશનમાં લાગુ. હાલના તબક્કે ઉલ્લેખિત સુસંગત સિંકિંગ મેટ્રોપોલિટન બેકબોન નેટવર્કમાં હજારો કિલોમીટરથી લઈને ZR ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સ સુધીના 80 થી 120 કિલોમીટર સુધીના ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સના ટ્રાન્સમિશન અંતરનો ઉલ્લેખ કરે છે, અને ભવિષ્યમાં 10 કિલોમીટર સુધીના LR ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સ સુધી પણ.
હાઇ-સ્પીડનો સિદ્ધાંતસિલિકોન મોડ્યુલેટરબે ભાગમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ઓપ્ટિક્સ અને વીજળી.
ઓપ્ટિકલ ભાગ: મૂળભૂત સિદ્ધાંત એ માક-ઝ્યુન્ડ ઇન્ટરફેરોમીટર છે. પ્રકાશનો કિરણ 50-50 બીમ સ્પ્લિટરમાંથી પસાર થાય છે અને સમાન ઊર્જા સાથે પ્રકાશના બે કિરણો બને છે, જે મોડ્યુલેટરના બંને હાથમાં પ્રસારિત થવાનું ચાલુ રાખે છે. એક હાથ પર તબક્કા નિયંત્રણ દ્વારા (એટલે \u200b\u200bકે, સિલિકોનનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ એક હાથના પ્રચાર ગતિને બદલવા માટે હીટર દ્વારા બદલવામાં આવે છે), અંતિમ બીમ સંયોજન બંને હાથના બહાર નીકળતી વખતે હાથ ધરવામાં આવે છે. હસ્તક્ષેપ તબક્કાની લંબાઈ (જ્યાં બંને હાથના શિખરો એકસાથે પહોંચે છે) અને હસ્તક્ષેપ રદ (જ્યાં તબક્કાનો તફાવત 90° છે અને શિખરો ચાટની વિરુદ્ધ છે) હસ્તક્ષેપ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, જેનાથી પ્રકાશની તીવ્રતા (જે ડિજિટલ સિગ્નલોમાં 1 અને 0 તરીકે સમજી શકાય છે) ને મોડ્યુલેટ કરી શકાય છે. વ્યવહારિક કાર્યમાં કાર્ય બિંદુ માટે આ એક સરળ સમજ છે અને નિયંત્રણ પદ્ધતિ પણ છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડેટા કમ્યુનિકેશનમાં, આપણે શિખર કરતા 3dB નીચા બિંદુ પર કામ કરીએ છીએ, અને સુસંગત સંચારમાં, આપણે કોઈ પ્રકાશ સ્થાન પર કામ કરતા નથી. જોકે, આઉટપુટ સિગ્નલને નિયંત્રિત કરવા માટે ગરમી અને ગરમીના વિસર્જન દ્વારા તબક્કાના તફાવતને નિયંત્રિત કરવાની આ પદ્ધતિ ખૂબ લાંબો સમય લે છે અને પ્રતિ સેકન્ડ 100Gpbs ટ્રાન્સમિટ કરવાની આપણી જરૂરિયાતને પૂર્ણ કરી શકતી નથી. તેથી, આપણે મોડ્યુલેશનનો ઝડપી દર પ્રાપ્ત કરવાનો માર્ગ શોધવો પડશે.
વિદ્યુત વિભાગમાં મુખ્યત્વે PN જંકશન વિભાગનો સમાવેશ થાય છે જેને ઉચ્ચ આવર્તન પર રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બદલવાની જરૂર હોય છે, અને ટ્રાવેલિંગ વેવ ઇલેક્ટ્રોડ સ્ટ્રક્ચર જે વિદ્યુત સિગ્નલની ગતિ અને ઓપ્ટિકલ સિગ્નલ સાથે મેળ ખાય છે. રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બદલવાનો સિદ્ધાંત પ્લાઝ્મા ડિસ્પરઝન ઇફેક્ટ છે, જેને ફ્રી કેરિયર ડિસ્પરઝન ઇફેક્ટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તે ભૌતિક અસરનો ઉલ્લેખ કરે છે કે જ્યારે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં મુક્ત વાહકોની સાંદ્રતા બદલાય છે, ત્યારે સામગ્રીના પોતાના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સના વાસ્તવિક અને કાલ્પનિક ભાગો પણ તે મુજબ બદલાય છે. જ્યારે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં વાહક સાંદ્રતા વધે છે, ત્યારે સામગ્રીનો શોષણ ગુણાંક વધે છે જ્યારે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સનો વાસ્તવિક ભાગ ઘટે છે. તેવી જ રીતે, જ્યારે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાં વાહકો ઘટે છે, ત્યારે શોષણ ગુણાંક ઘટે છે જ્યારે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સનો વાસ્તવિક ભાગ વધે છે. આવી અસર સાથે, વ્યવહારુ એપ્લિકેશનોમાં, ટ્રાન્સમિશન વેવગાઇડમાં વાહકોની સંખ્યાને નિયંત્રિત કરીને ઉચ્ચ-આવર્તન સંકેતોનું મોડ્યુલેશન પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. આખરે, 0 અને 1 સિગ્નલો આઉટપુટ પોઝિશન પર દેખાય છે, હાઇ-સ્પીડ ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલોને પ્રકાશ તીવ્રતાના કંપનવિસ્તાર પર લોડ કરે છે. આ પ્રાપ્ત કરવાનો માર્ગ PN જંકશન દ્વારા છે. શુદ્ધ સિલિકોનના મુક્ત વાહકો ખૂબ ઓછા છે, અને રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં ફેરફારને પહોંચી વળવા માટે જથ્થામાં ફેરફાર અપૂરતો છે. તેથી, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં ફેરફાર પ્રાપ્ત કરવા માટે સિલિકોન ડોપિંગ દ્વારા ટ્રાન્સમિશન વેવગાઇડમાં વાહક આધાર વધારવો જરૂરી છે, જેનાથી ઉચ્ચ દર મોડ્યુલેશન પ્રાપ્ત થાય છે.
પોસ્ટ સમય: મે-૧૨-૨૦૨૫