ઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટરનું ભાવિ

ભવિષ્યઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટર

ઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર આધુનિક to પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમોમાં કેન્દ્રિય ભૂમિકા ભજવે છે, પ્રકાશના ગુણધર્મોને નિયંત્રિત કરીને સંદેશાવ્યવહારથી ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ સુધીના ઘણા ક્ષેત્રોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આ કાગળ વર્તમાન સ્થિતિ, નવીનતમ પ્રગતિ અને ઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર તકનીકના ભાવિ વિકાસની ચર્ચા કરે છે

આકૃતિ 1: વિવિધની કામગીરીની તુલનાticalપ્ટિકલ મોડ્યુલેટરપાતળા ફિલ્મ લિથિયમ નિઓબેટ (ટીએફએલએન), III-V ઇલેક્ટ્રિકલ શોષણ મોડ્યુલેટર્સ (EAM), સિલિકોન-આધારિત અને પોલિમર મોડ્યુલેટર સહિત નિવેશ ખોટ, બેન્ડવિડ્થ, વીજ વપરાશ, કદ અને ઉત્પાદન ક્ષમતાના સંદર્ભમાં તકનીકીઓ.

પરંપરાગત સિલિકોન આધારિત ઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર અને તેમની મર્યાદાઓ

સિલિકોન આધારિત ફોટોઇલેક્ટ્રિક લાઇટ મોડ્યુલેટર ઘણા વર્ષોથી opt પ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સનો આધાર છે. પ્લાઝ્મા વિખેરી નાખવાની અસરના આધારે, આવા ઉપકરણોએ પાછલા 25 વર્ષમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ કરી છે, ડેટા ટ્રાન્સફર રેટમાં તીવ્રતાના ત્રણ ઓર્ડર દ્વારા વધારો કર્યો છે. આધુનિક સિલિકોન-આધારિત મોડ્યુલેટર 224 જીબી/સે સુધીના 4-સ્તરની પલ્સ કંપનવિસ્તાર મોડ્યુલેશન (પીએએમ 4) પ્રાપ્ત કરી શકે છે, અને પીએએમ 8 મોડ્યુલેશન સાથે 300 જીબી/સેથી વધુ.

જો કે, સિલિકોન આધારિત મોડ્યુલેટર્સ ભૌતિક ગુણધર્મોથી ઉદ્ભવતા મૂળભૂત મર્યાદાઓનો સામનો કરે છે. જ્યારે opt પ્ટિકલ ટ્રાંસીવર્સને 200+ જીબીયુડીથી વધુના બાઉડ રેટની જરૂર હોય છે, ત્યારે આ ઉપકરણોની બેન્ડવિડ્થ માંગને પહોંચી વળવા મુશ્કેલ છે. આ મર્યાદા સિલિકોનના અંતર્ગત ગુણધર્મોથી ઉત્પન્ન થાય છે - પૂરતી વાહકતા જાળવી રાખતી વખતે અતિશય પ્રકાશ નુકસાનને ટાળવાનું સંતુલન અનિવાર્ય વેપાર બનાવે છે.

ઉભરતી મોડ્યુલેટર તકનીક અને સામગ્રી

પરંપરાગત સિલિકોન આધારિત મોડ્યુલેટરની મર્યાદાઓએ વૈકલ્પિક સામગ્રી અને એકીકરણ તકનીકોમાં સંશોધન કર્યું છે. પાતળા ફિલ્મ લિથિયમ નિઓબેટ મોડ્યુલેટરની નવી પે generation ી માટે સૌથી આશાસ્પદ પ્લેટફોર્મ બની છે.પાતળા ફિલ્મ લિથિયમ નિઓબેટ ઇલેક્ટ્રો- opt પ્ટિક મોડ્યુલેટરબલ્ક લિથિયમ નિઓબેટની ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓ વારસો, જેમાંનો સમાવેશ થાય છે: વિશાળ પારદર્શક વિંડો, વિશાળ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ગુણાંક (આર 33 = 31 બપોરે/વી) રેખીય સેલ કેર્સ અસર બહુવિધ તરંગલંબાઇ રેન્જમાં કાર્ય કરી શકે છે

પાતળા ફિલ્મ લિથિયમ નિઓબેટ ટેકનોલોજીમાં તાજેતરના પ્રગતિઓએ નોંધપાત્ર પરિણામો પ્રાપ્ત કર્યા છે, જેમાં ચેનલ દીઠ 1.96 ટીબી/સેના ડેટા રેટ સાથે 260 જીબીએયુડી પર કાર્યરત મોડ્યુલેટરનો સમાવેશ થાય છે. પ્લેટફોર્મમાં સીએમઓએસ-સુસંગત ડ્રાઇવ વોલ્ટેજ અને 100 ગીગાહર્ટ્ઝની 3-ડીબી બેન્ડવિડ્થ જેવા અનન્ય ફાયદા છે.

ઉભરતી તકનીક અરજી

ઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરનો વિકાસ ઘણા ક્ષેત્રોમાં ઉભરતી એપ્લિકેશનો સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. કૃત્રિમ બુદ્ધિ અને ડેટા સેન્ટર્સના ક્ષેત્રમાં,ઉચ્ચ ગતિના મોડ્યુલેટરઇન્ટરકનેક્શન્સની આગામી પે generation ી માટે મહત્વપૂર્ણ છે, અને એઆઈ કમ્પ્યુટિંગ એપ્લિકેશનો 800 ગ્રામ અને 1.6T પ્લગિબલ ટ્રાંસીવર્સની માંગ ચલાવી રહી છે. મોડ્યુલેટર ટેકનોલોજી પણ આના પર લાગુ કરવામાં આવે છે: ક્વોન્ટમ ઇન્ફર્મેશન પ્રોસેસિંગ ન્યુરોમોર્ફિક કમ્પ્યુટિંગ ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેટેડ કન્ટિન્ટિવ વેવ (એફએમસીડબ્લ્યુ) લિડર માઇક્રોવેવ ફોટોન ટેકનોલોજી

ખાસ કરીને, પાતળા ફિલ્મ લિથિયમ નિઓબેટ ઇલેક્ટ્રો- opt પ્ટિક મોડ્યુલેટર opt પ્ટિકલ કોમ્પ્યુટેશનલ પ્રોસેસિંગ એન્જિનમાં તાકાત બતાવે છે, ઝડપી લો-પાવર મોડ્યુલેશન પ્રદાન કરે છે જે મશીન લર્નિંગ અને કૃત્રિમ ગુપ્તચર કાર્યક્રમોને વેગ આપે છે. આવા મોડ્યુલેટર ઓછા તાપમાને પણ કાર્ય કરી શકે છે અને સુપરકન્ડક્ટિંગ લાઇનમાં ક્વોન્ટમ-ક્લાસિકલ ઇન્ટરફેસો માટે યોગ્ય છે.

આગલી પે generation ીના ઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર્સના વિકાસને ઘણા મોટા પડકારોનો સામનો કરવો પડે છે: ઉત્પાદન ખર્ચ અને સ્કેલ: પાતળા-ફિલ્મ લિથિયમ નિઓબેટ મોડ્યુલેટર હાલમાં 150 મીમી વેફર ઉત્પાદન સુધી મર્યાદિત છે, પરિણામે costs ંચા ખર્ચ થાય છે. ફિલ્મની એકરૂપતા અને ગુણવત્તા જાળવી રાખતા ઉદ્યોગને વેફર કદમાં વધારો કરવાની જરૂર છે. એકીકરણ અને સહ-ડિઝાઇન: સફળ વિકાસઉચ્ચ પ્રદર્શન-મોડ્યુલેટરઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ચિપ ડિઝાઇનર્સ, ઇડીએ સપ્લાયર્સ, ફ ounts ન્ટ્સ અને પેકેજિંગ નિષ્ણાતોના સહયોગને સમાવિષ્ટ કરીને, વ્યાપક સહ-ડિઝાઇન ક્ષમતાઓની જરૂર છે. ઉત્પાદન જટિલતા: જ્યારે સિલિકોન આધારિત to પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ પ્રક્રિયાઓ અદ્યતન સીએમઓએસ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ કરતા ઓછી જટિલ હોય છે, સ્થિર કામગીરી અને ઉપજ પ્રાપ્ત કરવા માટે નોંધપાત્ર કુશળતા અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા optim પ્ટિમાઇઝેશનની જરૂર હોય છે.

એઆઈ બૂમ અને ભૌગોલિક રાજકીય પરિબળો દ્વારા સંચાલિત, આ ક્ષેત્રને સરકાર, ઉદ્યોગ અને વિશ્વભરના ખાનગી ક્ષેત્ર તરફથી રોકાણ વધી રહ્યું છે, જે એકેડેમિયા અને ઉદ્યોગ વચ્ચેના સહયોગ માટે નવી તકો બનાવે છે અને નવીનતાને વેગ આપવાનું વચન આપે છે.