ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಭವಿಷ್ಯ

ನ ಭವಿಷ್ಯಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಆಧುನಿಕ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಬೆಳಕಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂವಹನದಿಂದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್‌ವರೆಗೆ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪತ್ರಿಕೆಯು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸ್ಥಿತಿ, ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಭವಿಷ್ಯದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ

ಚಿತ್ರ 1: ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಹೋಲಿಕೆಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ಥಿನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ (TFLN), III-V ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಅಬ್ಸಾರ್ಪ್ಶನ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು (EAM), ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಅಳವಡಿಕೆ ನಷ್ಟ, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ, ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಸೇರಿದಂತೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮಿತಿಗಳು

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಫೋಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಲೈಟ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಹಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಣಾಮದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಅಂತಹ ಸಾಧನಗಳು ಕಳೆದ 25 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿವೆ, ಡೇಟಾ ವರ್ಗಾವಣೆ ದರಗಳನ್ನು ಮೂರು ಆದೇಶಗಳ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿಸಿವೆ. ಆಧುನಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು 224 Gb/s ವರೆಗೆ 4-ಹಂತದ ಪಲ್ಸ್ ಆಂಪ್ಲಿಟ್ಯೂಡ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ (PAM4) ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು PAM8 ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್‌ನೊಂದಿಗೆ 300 Gb/s ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಮೂಲಭೂತ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಸಿವರ್‌ಗಳಿಗೆ 200+ Gbaud ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಾಡ್ ದರಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ, ಈ ಸಾಧನಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮಿತಿಯು ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಅಂತರ್ಗತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ - ಸಾಕಷ್ಟು ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಅತಿಯಾದ ಬೆಳಕಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುವ ಸಮತೋಲನವು ಅನಿವಾರ್ಯವಾದ ವ್ಯಾಪಾರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.

ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳು

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಮಿತಿಗಳು ಪರ್ಯಾಯ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಏಕೀಕರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಚಾಲನೆ ನೀಡಿವೆ. ಥಿನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ವೇದಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳುಬೃಹತ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್‌ನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿ ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳಿ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ: ವಿಶಾಲ ಪಾರದರ್ಶಕ ಕಿಟಕಿ, ದೊಡ್ಡ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಗುಣಾಂಕ (r33 = 31 pm/V) ರೇಖೀಯ ಕೋಶ ಕೆರ್ರ್ಸ್ ಪರಿಣಾಮವು ಬಹು ತರಂಗಾಂತರ ಶ್ರೇಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ

ಥಿನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಪ್ರತಿ ಚಾನಲ್‌ಗೆ 1.96 Tb/s ಡೇಟಾ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ 260 Gbaud ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡಿವೆ. ವೇದಿಕೆಯು CMOS-ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಡ್ರೈವ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು 100 GHz ನ 3-dB ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಂತಹ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಉದಯೋನ್ಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ ಮತ್ತು ಡೇಟಾ ಕೇಂದ್ರಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ,ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳುಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಇಂಟರ್‌ಕನೆಕ್ಷನ್‌ಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು AI ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು 800G ಮತ್ತು 1.6T ಪ್ಲಗ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಸಿವರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತಿವೆ. ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸಹ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ನ್ಯೂರೋಮಾರ್ಫಿಕ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಆವರ್ತನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ನಿರಂತರ ತರಂಗ (FMCW) ಲಿಡಾರ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟಾನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಇಂಜಿನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಯಂತ್ರ ಕಲಿಕೆ ಮತ್ತು ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುವ ವೇಗದ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿಯೂ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಲೈನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್-ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಮುಂದಿನ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತಿದೆ: ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣ: ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಲಿಥಿಯಂ ನಿಯೋಬೇಟ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ 150 ಎಂಎಂ ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚಗಳು. ಚಲನಚಿತ್ರ ಏಕರೂಪತೆ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಂಡು ಉದ್ಯಮವು ವೇಫರ್ ಗಾತ್ರವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಹ-ವಿನ್ಯಾಸ: ಯಶಸ್ವಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳುಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಚಿಪ್ ವಿನ್ಯಾಸಕರು, EDA ಪೂರೈಕೆದಾರರು, ಫೌಂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ತಜ್ಞರ ಸಹಯೋಗವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಮಗ್ರ ಸಹ-ವಿನ್ಯಾಸ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ: ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮುಂದುವರಿದ CMOS ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದ್ದರೂ, ಸ್ಥಿರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣತಿ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

AI ಬೂಮ್ ಮತ್ತು ಭೌಗೋಳಿಕ ರಾಜಕೀಯ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ, ಕ್ಷೇತ್ರವು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಸರ್ಕಾರಗಳು, ಉದ್ಯಮ ಮತ್ತು ಖಾಸಗಿ ವಲಯದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೂಡಿಕೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಿದೆ, ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಮತ್ತು ಉದ್ಯಮದ ನಡುವಿನ ಸಹಯೋಗಕ್ಕಾಗಿ ಹೊಸ ಅವಕಾಶಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.