ਸਿਲੀਕਾਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ 42.7 Gbit/S ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ

ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡੂਲੇਟਰ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਇਸਦੀ ਮਾਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਸਪੀਡ ਜਾਂ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਉਪਲਬਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ ਜਿੰਨੀ ਤੇਜ਼ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। 100 GHz ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਟ੍ਰਾਂਜ਼ਿਟ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਵਾਲੇ ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰਾਂ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ 90 nm ਸਿਲੀਕਾਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਚੁੱਕਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਆਕਾਰ ਘਟਾਉਣ ਨਾਲ ਗਤੀ ਹੋਰ ਵਧੇਗੀ [1]। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਮੌਜੂਦਾ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਾਂ ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਸੀਮਤ ਹੈ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਵਿੱਚ ਇਸਦੇ ਸੈਂਟਰੋ-ਸਿਮਟ੍ਰਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਕਾਰਨ χ(2)-ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਸਟ੍ਰੇਨਡ ਸਿਲੀਕਾਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੇ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਦਿਲਚਸਪ ਨਤੀਜੇ ਦਿੱਤੇ ਹਨ [2], ਪਰ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾ ਅਜੇ ਤੱਕ ਵਿਹਾਰਕ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਲਈ ਆਗਿਆ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕ ਮੋਡੂਲੇਟਰ ਅਜੇ ਵੀ pn ਜਾਂ ਪਿੰਨ ਜੰਕਸ਼ਨ [3–5] ਵਿੱਚ ਫ੍ਰੀ-ਕੈਰੀਅਰ ਫੈਲਾਅ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਫਾਰਵਰਡ ਬਾਇਜ਼ਡ ਜੰਕਸ਼ਨ VπL = 0.36 V mm ਜਿੰਨਾ ਘੱਟ ਵੋਲਟੇਜ-ਲੰਬਾਈ ਉਤਪਾਦ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਰ ਮਾਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਗਤੀ ਘੱਟ ਗਿਣਤੀ ਕੈਰੀਅਰਾਂ ਦੀ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ ਹੈ। ਫਿਰ ਵੀ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਸਿਗਨਲ [4] ਦੇ ਪੂਰਵ-ਜ਼ੋਰ ਦੀ ਮਦਦ ਨਾਲ 10 Gbit/s ਦੇ ਡੇਟਾ ਦਰਾਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਇਸਦੀ ਬਜਾਏ ਰਿਵਰਸ ਬਾਇਜ਼ਡ ਜੰਕਸ਼ਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਨੂੰ ਲਗਭਗ 30 GHz [5,6] ਤੱਕ ਵਧਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਪਰ ਵੋਲਟੇਜ ਲੰਬਾਈ ਉਤਪਾਦ VπL = 40 V mm ਤੱਕ ਵਧ ਗਿਆ। ਬਦਕਿਸਮਤੀ ਨਾਲ, ਅਜਿਹੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੜਾਅ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਅਣਚਾਹੇ ਤੀਬਰਤਾ ਮਾਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਵੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ [7], ਅਤੇ ਉਹ ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਵਾਬ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, QAM ਵਰਗੇ ਉੱਨਤ ਮਾਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਫਾਰਮੈਟਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਰੇਖਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਅਤੇ ਸ਼ੁੱਧ ਪੜਾਅ ਮਾਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ (ਪੋਕੇਲ ਪ੍ਰਭਾਵ [8]) ਦਾ ਸ਼ੋਸ਼ਣ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫਾਇਦੇਮੰਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

2. SOH ਪਹੁੰਚ
ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਸਿਲੀਕਾਨ-ਆਰਗੈਨਿਕ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ (SOH) ਪਹੁੰਚ ਦਾ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ [9–12]। ਇੱਕ SOH ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਦੀ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਚਿੱਤਰ 1(a) ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਫੀਲਡ ਨੂੰ ਮਾਰਗਦਰਸ਼ਨ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਸਲਾਟ ਵੇਵਗਾਈਡ, ਅਤੇ ਦੋ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਟ੍ਰਿਪਸ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ ਜੋ ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡ ਨੂੰ ਧਾਤੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਸ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੋੜਦੇ ਹਨ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਆਪਟੀਕਲ ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਡਲ ਫੀਲਡ ਦੇ ਬਾਹਰ ਸਥਿਤ ਹਨ [13], ਚਿੱਤਰ 1(b)। ਡਿਵਾਈਸ ਨੂੰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਜੈਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਲੇਪ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ ਸਲਾਟ ਨੂੰ ਇੱਕਸਾਰ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਭਰਦਾ ਹੈ। ਮੋਡੂਲੇਟਿੰਗ ਵੋਲਟੇਜ ਧਾਤੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੁਆਰਾ ਲਿਜਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੰਚਾਲਕ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਟ੍ਰਿਪਸ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਲਾਟ ਵਿੱਚ ਡਿੱਗਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਫਿਰ ਅਲਟਰਾ-ਫਾਸਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੁਆਰਾ ਸਲਾਟ ਵਿੱਚ ਅਪਵਰਤਨ ਦੇ ਸੂਚਕਾਂਕ ਨੂੰ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਸਲਾਟ ਦੀ ਚੌੜਾਈ 100 nm ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਕੁਝ ਵੋਲਟ ਬਹੁਤ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਮਾਡਿਊਲੇਟਿੰਗ ਫੀਲਡ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਹਨ ਜੋ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤਾਕਤ ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਹਨ। ਇਸ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਮਾਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਮਾਡਿਊਲੇਟਿੰਗ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਖੇਤਰ ਦੋਵੇਂ ਸਲਾਟ ਦੇ ਅੰਦਰ ਕੇਂਦਰਿਤ ਹਨ, ਚਿੱਤਰ 1(b) [14]। ਦਰਅਸਲ, ਸਬ-ਵੋਲਟ ਓਪਰੇਸ਼ਨ [11] ਵਾਲੇ SOH ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਾਂ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਲਾਗੂਕਰਨ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਦਿਖਾਏ ਜਾ ਚੁੱਕੇ ਹਨ, ਅਤੇ 40 GHz ਤੱਕ ਸਾਈਨਸੌਇਡਲ ਮੋਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ [15,16]। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਘੱਟ-ਵੋਲਟੇਜ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ SOH ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਚੁਣੌਤੀ ਇੱਕ ਉੱਚ ਸੰਚਾਲਕ ਕਨੈਕਟਿੰਗ ਸਟ੍ਰਿਪ ਬਣਾਉਣਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਬਰਾਬਰ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚ ਸਲਾਟ ਨੂੰ ਇੱਕ ਕੈਪੇਸੀਟਰ C ਦੁਆਰਾ ਅਤੇ ਸੰਚਾਲਕ ਸਟ੍ਰਿਪਾਂ ਨੂੰ ਰੋਧਕ R ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਚਿੱਤਰ 1(b)। ਅਨੁਸਾਰੀ RC ਸਮਾਂ ਸਥਿਰ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ [10,14,17,18] ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਰੋਧਕ R ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਟ੍ਰਿਪਾਂ [10,14] ਨੂੰ ਡੋਪ ਕਰਨ ਦਾ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਡੋਪਿੰਗ ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਟ੍ਰਿਪਾਂ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ (ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਆਪਟੀਕਲ ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ), ਇੱਕ ਵਾਧੂ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਜੁਰਮਾਨਾ ਅਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਅਸ਼ੁੱਧਤਾ ਖਿੰਡਾਉਣ ਦੁਆਰਾ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ [10,14,19]। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਭ ਤੋਂ ਹਾਲੀਆ ਨਿਰਮਾਣ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ਾਂ ਨੇ ਅਚਾਨਕ ਘੱਟ ਚਾਲਕਤਾ ਦਿਖਾਈ।

ਐਨਡਬਲਯੂਐਸ 4.24

ਬੀਜਿੰਗ ਰੋਫੀਆ ਓਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਕੰਪਨੀ, ਲਿਮਟਿਡ, ਜੋ ਕਿ ਚੀਨ ਦੀ "ਸਿਲਿਕਨ ਵੈਲੀ" - ਬੀਜਿੰਗ ਝੋਂਗਗੁਆਨਕੁਨ ਵਿੱਚ ਸਥਿਤ ਹੈ, ਇੱਕ ਉੱਚ-ਤਕਨੀਕੀ ਉੱਦਮ ਹੈ ਜੋ ਘਰੇਲੂ ਅਤੇ ਵਿਦੇਸ਼ੀ ਖੋਜ ਸੰਸਥਾਵਾਂ, ਖੋਜ ਸੰਸਥਾਵਾਂ, ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀਆਂ ਅਤੇ ਉੱਦਮ ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੋਜ ਕਰਮਚਾਰੀਆਂ ਦੀ ਸੇਵਾ ਲਈ ਸਮਰਪਿਤ ਹੈ। ਸਾਡੀ ਕੰਪਨੀ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੁਤੰਤਰ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ, ਡਿਜ਼ਾਈਨ, ਨਿਰਮਾਣ, ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਵਿਕਰੀ ਵਿੱਚ ਰੁੱਝੀ ਹੋਈ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗਿਕ ਇੰਜੀਨੀਅਰਾਂ ਲਈ ਨਵੀਨਤਾਕਾਰੀ ਹੱਲ ਅਤੇ ਪੇਸ਼ੇਵਰ, ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਸੇਵਾਵਾਂ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਸਾਲਾਂ ਦੀ ਸੁਤੰਤਰ ਨਵੀਨਤਾ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇਸਨੇ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਅਮੀਰ ਅਤੇ ਸੰਪੂਰਨ ਲੜੀ ਬਣਾਈ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਨਗਰਪਾਲਿਕਾ, ਫੌਜੀ, ਆਵਾਜਾਈ, ਬਿਜਲੀ ਸ਼ਕਤੀ, ਵਿੱਤ, ਸਿੱਖਿਆ, ਮੈਡੀਕਲ ਅਤੇ ਹੋਰ ਉਦਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਅਸੀਂ ਤੁਹਾਡੇ ਨਾਲ ਸਹਿਯੋਗ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕਰਦੇ ਹਾਂ!


ਪੋਸਟ ਸਮਾਂ: ਮਾਰਚ-29-2023