ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಮ್ಯಾಕ್-ಝೆಂಡೆ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ MZM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಮ್ಯಾಕ್-ಝೆಂಡೆ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿ.MZM ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್

ದಿಮ್ಯಾಕ್-ಝೆಂಡೆ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೊ400G/800G ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಟರ್ ತುದಿಯಲ್ಲಿ r ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಾಮೂಹಿಕ-ಉತ್ಪಾದಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಟರ್ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಿವೆ: ಒಂದು ವಿಧವೆಂದರೆ ಏಕ-ಚಾನೆಲ್ 100Gbps ಕಾರ್ಯ ಕ್ರಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ PAM4 ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್, ಇದು 4-ಚಾನೆಲ್ / 8-ಚಾನೆಲ್ ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ 800Gbps ಡೇಟಾ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಡೇಟಾ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಮತ್ತು Gpus ನಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಹಜವಾಗಿ, 100Gbps ನಲ್ಲಿ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ನಂತರ EML ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸುವ ಏಕ-ಚಾನೆಲ್ 200Gbps ಸಿಲಿಕಾನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಮ್ಯಾಕ್-ಜಿಯೊಂಡೆ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ದೂರವಿರಬಾರದು. ಎರಡನೆಯ ಪ್ರಕಾರವೆಂದರೆಐಕ್ಯೂ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ದೀರ್ಘ-ದೂರ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಸಿಂಕಿಂಗ್ ಮೆಟ್ರೋಪಾಲಿಟನ್ ಬೆನ್ನೆಲುಬು ಜಾಲದಲ್ಲಿ ಸಾವಿರಾರು ಕಿಲೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ 80 ರಿಂದ 120 ಕಿಲೋಮೀಟರ್‌ಗಳವರೆಗಿನ ZR ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳವರೆಗಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಪ್ರಸರಣ ದೂರವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ 10 ಕಿಲೋಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ LR ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೂ ಸಹ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ತತ್ವಸಿಲಿಕಾನ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳುಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಭಾಗ: ಮೂಲ ತತ್ವವೆಂದರೆ ಮ್ಯಾಕ್-ಝುಂಡ್ ಇಂಟರ್ಫೆರೋಮೀಟರ್. ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು 50-50 ಕಿರಣದ ಸ್ಪ್ಲಿಟರ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಮಾನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳಾಗಿ ಪರಿಣಮಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಎರಡು ತೋಳುಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ತೋಳಿನ ಮೇಲೆ ಹಂತ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಮೂಲಕ (ಅಂದರೆ, ಒಂದು ತೋಳಿನ ಪ್ರಸರಣ ವೇಗವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚಿಯನ್ನು ಹೀಟರ್ ಮೂಲಕ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ), ಎರಡೂ ತೋಳುಗಳ ನಿರ್ಗಮನದಲ್ಲಿ ಅಂತಿಮ ಕಿರಣದ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಹಂತದ ಉದ್ದ (ಎರಡೂ ತೋಳುಗಳ ಶಿಖರಗಳು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ತಲುಪುವ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ) ಮತ್ತು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ರದ್ದತಿ (ಹಂತದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 90° ಆಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಶಿಖರಗಳು ತೊಟ್ಟಿಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತವೆ) ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡಬಹುದು (ಇದನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 1 ಮತ್ತು 0 ಎಂದು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು). ಇದು ಸರಳವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸದ ಬಿಂದುವಿಗೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಡೇಟಾ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಶಿಖರಕ್ಕಿಂತ 3dB ಕಡಿಮೆ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಸುಸಂಬದ್ಧ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಯಾವುದೇ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ತಾಪನ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣದ ಮೂಲಕ ಹಂತದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಈ ವಿಧಾನವು ಬಹಳ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 100Gpbs ರವಾನಿಸುವ ನಮ್ಮ ಅವಶ್ಯಕತೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಾವು ವೇಗವಾದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ದರವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭಾಗವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬೇಕಾದ PN ಜಂಕ್ಷನ್ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ವೇಗಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವ ಪ್ರಯಾಣ ತರಂಗ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ತತ್ವವು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಉಚಿತ ವಾಹಕ ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ವಾಹಕಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಬದಲಾದಾಗ, ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ವಂತ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ನೈಜ ಮತ್ತು ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಭಾಗಗಳು ಸಹ ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಭೌತಿಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ವಸ್ತುವಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ನೈಜ ಭಾಗವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ರೀತಿ, ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ವಾಹಕಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ನೈಜ ಭಾಗವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸರಣ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯಲ್ಲಿನ ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಸಂಕೇತಗಳ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, 0 ಮತ್ತು 1 ಸಂಕೇತಗಳು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ವೈಶಾಲ್ಯದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಲೋಡ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ PN ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ. ಶುದ್ಧ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಮುಕ್ತ ವಾಹಕಗಳು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಕ್ರೀಭವನ ಸೂಚ್ಯಂಕದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಡೋಪಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಣ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಕದಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಬೇಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದರ ಸಮನ್ವಯತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.