ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ 42.7 Gbit/S ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಅದರ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ವೇಗ ಅಥವಾ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ಇದು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿರಬೇಕು. 100 GHz ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾರಿಗೆ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ 90 nm ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕನಿಷ್ಠ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯದ ಗಾತ್ರವು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ವೇಗವು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ [1]. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇಂದಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಅದರ ಕೇಂದ್ರ-ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಸ್ಫಟಿಕದ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ χ(2)-ರೇಖಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ. ಸ್ಟ್ರೈನ್ಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಬಳಕೆಯು ಈಗಾಗಲೇ [2] ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಇನ್ನೂ ಅನುಮತಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಇನ್ನೂ pn ಅಥವಾ ಪಿನ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಉಚಿತ-ವಾಹಕ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ [3–5]. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಪಕ್ಷಪಾತದ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳು VπL = 0.36 V mm ಯಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್-ಉದ್ದದ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನಿಂದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ವೇಗವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇನ್ನೂ, 10 Gbit/s ನ ಡೇಟಾ ದರಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತದ ಪೂರ್ವ-ಒತ್ತನೆಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ [4]. ಬದಲಿಗೆ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ಡ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಸುಮಾರು 30 GHz [5,6] ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉದ್ದದ ಉತ್ಪನ್ನವು VπL = 40 V mm ಗೆ ಏರಿತು. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಅಂತಹ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಪರಿಣಾಮದ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ [7], ಮತ್ತು ಅವುಗಳು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ರೇಖಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ. QAM ನಂತಹ ಸುಧಾರಿತ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಾರ್ಮ್ಯಾಟ್‌ಗಳಿಗೆ ರೇಖಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮದ (ಪಾಕೆಲ್ಸ್ ಪರಿಣಾಮ [8]) ಶೋಷಣೆಯನ್ನು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅಪೇಕ್ಷಣೀಯವಾಗಿದೆ.

2. SOH ವಿಧಾನ
ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆರ್ಗ್ಯಾನಿಕ್ ಹೈಬ್ರಿಡ್ (SOH) ವಿಧಾನವನ್ನು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ [9–12]. SOH ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 1(a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಅನ್ನು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಸುವ ಸ್ಲಾಟ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅನ್ನು ಲೋಹೀಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕ ಕಲ್ಪಿಸುವ ಎರಡು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಟ್ರಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೋಡಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಹೊರಗೆ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ [13], ಚಿತ್ರ 1(b). ಸಾಧನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಸಾವಯವ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಲೇಪಿತವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಸ್ಲಾಟ್ ಅನ್ನು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ತುಂಬುತ್ತದೆ. ಮಾಡ್ಯುಲೇಟಿಂಗ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಲೋಹೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಒಯ್ಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಟ್ರಿಪ್‌ಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು ಸ್ಲಾಟ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ನಂತರ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಫಾಸ್ಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮದ ಮೂಲಕ ಸ್ಲಾಟ್‌ನಲ್ಲಿ ವಕ್ರೀಭವನದ ಸೂಚಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಲಾಟ್ 100 nm ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಅಗಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಪರಿಮಾಣದ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿರುವ ಬಲವಾದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟಿಂಗ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕೆಲವು ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳು ಸಾಕು. ಮಾಡ್ಯುಲೇಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳೆರಡೂ ಸ್ಲಾಟ್‌ನೊಳಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ರಚನೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಚಿತ್ರ 1(b) [14]. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಉಪ-ವೋಲ್ಟ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯೊಂದಿಗೆ SOH ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಮೊದಲ ಅಳವಡಿಕೆಗಳನ್ನು [11] ಈಗಾಗಲೇ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 40 GHz ವರೆಗಿನ ಸೈನುಸೈಡಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ [15,16]. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಡಿಮೆ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ SOH ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವಲ್ಲಿನ ಸವಾಲು ಹೆಚ್ಚು ವಾಹಕ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಪಟ್ಟಿಯನ್ನು ರಚಿಸುವುದು. ಸಮಾನವಾದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ಲಾಟ್ ಅನ್ನು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಸಿ ಮತ್ತು ರೆಸಿಸ್ಟರ್ಸ್ ಆರ್, ಫಿಗ್. 1 (ಬಿ) ಮೂಲಕ ವಾಹಕ ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು. ಅನುಗುಣವಾದ RC ಸಮಯದ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಸಾಧನದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ [10,14,17,18]. ಪ್ರತಿರೋಧ R ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪಟ್ಟಿಗಳನ್ನು ಡೋಪ್ ಮಾಡಲು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ [10,14]. ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪಟ್ಟಿಗಳ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ (ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ), ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆಯು ಅಶುದ್ಧತೆಯ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ [10,14,19] ನಿಂದ ದುರ್ಬಲಗೊಂಡ ಕಾರಣ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ನಷ್ಟದ ದಂಡವನ್ನು ಪಾವತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಇತ್ತೀಚಿನ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ.

ಬೀಜಿಂಗ್ ರೋಫಿಯಾ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಕಂ., ಲಿಮಿಟೆಡ್. ಚೀನಾದ "ಸಿಲಿಕಾನ್ ವ್ಯಾಲಿ" - ಬೀಜಿಂಗ್ ಝೊಂಗ್ಗ್ವಾನ್‌ಕುನ್‌ನಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿದೆ, ಇದು ದೇಶೀಯ ಮತ್ತು ವಿದೇಶಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು, ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು, ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಗಳು ಮತ್ತು ಉದ್ಯಮ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಿಬ್ಬಂದಿಗೆ ಸೇವೆ ಸಲ್ಲಿಸಲು ಮೀಸಲಾಗಿರುವ ಹೈಟೆಕ್ ಉದ್ಯಮವಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ಕಂಪನಿಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸ್ವತಂತ್ರ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ, ವಿನ್ಯಾಸ, ಉತ್ಪಾದನೆ, ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಮಾರಾಟದಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ನವೀನ ಪರಿಹಾರಗಳು ಮತ್ತು ವೃತ್ತಿಪರ, ವೈಯಕ್ತಿಕಗೊಳಿಸಿದ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ವರ್ಷಗಳ ಸ್ವತಂತ್ರ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ನಂತರ, ಇದು ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಶ್ರೀಮಂತ ಮತ್ತು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಸರಣಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಿದೆ, ಇದನ್ನು ಪುರಸಭೆ, ಮಿಲಿಟರಿ, ಸಾರಿಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ, ಹಣಕಾಸು, ಶಿಕ್ಷಣ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನಿಮ್ಮೊಂದಿಗೆ ಸಹಕಾರಕ್ಕಾಗಿ ನಾವು ಎದುರು ನೋಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ!