Litíum tantalat (ltoi) háhraðiRaf-sjón-mótor
Alþjóðleg gagnaumferð heldur áfram að vaxa, drifin áfram af víðtækri upptöku nýrrar tækni eins og 5G og gervigreindar (AI), sem skapar verulegar áskoranir fyrir senditæki á öllum stigum sjónkerfa. Nánar tiltekið þarf næstu kynslóð raf-sjón-mótunartækni verulega hækkun á gagnaflutningshlutfalli í 200 Gbps í einni rás en dregur úr orkunotkun og kostnaði. Undanfarin ár hefur sílikon ljósmyndatækni verið mikið notuð á sjón-senditæki markaðarins, aðallega vegna þess að hægt er að framleiða kísilmyndun með því að nota þroskaða CMOS ferlið. Samt sem áður, SOI raf-sjón-mótarar sem treysta á dreifingu flutninga standa frammi fyrir miklum áskorunum í bandbreidd, orkunotkun, frásog frjálsa burðar og mótun ólínuleika. Aðrar tæknileiðir í greininni eru INP, þunnt kvikmynd litíum niobate lnoi, raf-sjón-fjölliður og aðrar ólíkar óeðlilegar samþættingarlausnir. LNOI er talið vera lausnin sem getur náð besta afköstum í öfgafullum hraða og litlum krafti mótun, en hún hefur nú nokkrar áskoranir hvað varðar fjöldaframleiðslu og kostnað. Nýlega setti teymið af stað þunnt kvikmynd litíum tantalat (LTOI) samþætt ljósritunarpall með framúrskarandi ljósafræðilegum eiginleikum og stórum stíl framleiðslu, sem búist er við að muni passa eða jafnvel fara yfir árangur litíum niobate og kísil sjónvettvangs í mörgum forritum. Hins vegar fram til þessa, kjarnabúnaðarins íLjóssamskipti, öfgafullt háhraða raf-ljósleiðara, hefur ekki verið staðfest í LTOI.
Í þessari rannsókn hönnuðu vísindamennirnir fyrst LTOI raf-sjón-mótarann, sem er uppbyggingin sem sýnd er á mynd 1. með hönnun uppbyggingar hvers lags af litíum tantalat á einangrunaraðilanum og breytur örbylgjuofnsins, útbreiðsluhraði sem samsvarar örbylgjuofni og ljósbylgju í The örbylgjuofn, útbreiðsluhraða sem samsvarar örbylgjuofni og ljósbylgju í The örbylgjuofninumRaf-sjón-mótorer að veruleika. Hvað varðar að draga úr tapi á örbylgjuofninum, lögðu vísindamennirnir í þessari vinnu í fyrsta skipti til notkun silfurs sem rafskautsefnis með betri leiðni og sýnt var fram á að silfur rafskautið dró úr örbylgjutapinu í 82% miðað við mikið notaða gull rafskautið.
Fig. 1 LTOI raf-sjón-mótunarbygging, fasa samsvarandi hönnun, örbylgjuofn tap á tapi.
Fig. 2 sýnir tilraunabúnað og niðurstöður LTOI raf-ljósleiðara fyrirstyrkleiki mótaðurBein uppgötvun (IMDD) í sjónsamskiptakerfi. Tilraunirnar sýna að LTOI raf-sjón-mótarinn getur sent PAM8 merki með skiltunarhraða 176 GBD með mældum BER 3,8 × 10⁻² undir 25% SD-FEC þröskuldinum. Fyrir bæði 200 GBD PAM4 og 208 GBD PAM2 var BER marktækt lægri en þröskuldurinn 15% SD-FEC og 7% HD-FEC. Niðurstöður auga og súlurits á mynd 3 sýna sjónrænt að hægt er að nota LTOI raf-sjón-mótarann í háhraða samskiptakerfi með mikla línu og lítinn bita villuhraða.
Fig. 2 Tilraun með LTOI raf-ljósleiðara fyrirStyrkleiki mótaðurBein uppgötvun (IMDD) í sjónsamskiptakerfi (A) Tilraunabúnaður; (b) mældur bita villuhraði (BER) PAM8 (rauður), PAM4 (grænn) og PAM2 (blár) merki sem fall af skiltahraðanum; (c) útdreginn nothæfan upplýsingunarhraða (loft, punktalína) og tilheyrandi nettó gagnahraði (NDR, fast lína) fyrir mælingar með gildisgildum bita-villu undir 25% SD-FEC mörkum; (D) Augnkort og tölfræðileg súlurit undir PAM2, PAM4, PAM8 mótun.
Þessi vinna sýnir fyrsta háhraða LTOI raf-ljósleiðara með 3 dB bandbreidd 110 GHz. Í styrkleika til að móta beina uppgötvun IMDD flutningstilraunir, nær tækinu einum nettó gagnagagnahraða 405 Gbit/s, sem er sambærilegt við besta árangur núverandi raf-sjónspalla eins og LNOI og plasma mótunaraðila. Í framtíðinni, með því að nota flóknariIQ ModulatorHönnun eða fullkomnari leiðréttingaraðferðaraðferðartækni, eða með því að nota undirlag á lægri örbylgjuofni eins og kvars hvarfefni, litíum tantalat tæki er gert ráð fyrir að ná samskiptahlutfalli 2 TBIT/s eða hærra. Ásamt sérstökum kostum LTOI, svo sem lægri birefringence og mælikvarðaáhrifum vegna víðtækrar notkunar á öðrum RF síumörkuðum, mun litíum tantalat ljósmyndatækni veita lágmark-kostnað, lág-kraft og öfgafullar háhraða lausnir fyrir næstu kynslóð háhraða sjón-samskiptanet og örbylgjuofnakerfi.
Post Time: Des-11-2024