ਲਿਥਿਅਮ ਟੈਂਟਾਲੇਟ (LTOI) ਉੱਚ ਗਤੀਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰ
ਗਲੋਬਲ ਡਾਟਾ ਟ੍ਰੈਫਿਕ ਲਗਾਤਾਰ ਵਧਦਾ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ 5G ਅਤੇ ਆਰਟੀਫੀਸ਼ੀਅਲ ਇੰਟੈਲੀਜੈਂਸ (AI) ਵਰਗੀਆਂ ਨਵੀਆਂ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਗੋਦ ਦੁਆਰਾ ਚਲਾਇਆ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਜੋ ਆਪਟੀਕਲ ਨੈੱਟਵਰਕਾਂ ਦੇ ਸਾਰੇ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰਾਂ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ ਅਤੇ ਲਾਗਤਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹੋਏ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਚੈਨਲ ਵਿੱਚ 200 Gbps ਤੱਕ ਡਾਟਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦਰਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਾਧਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਪਿਛਲੇ ਕੁਝ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਆਪਟੀਕਲ ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰ ਮਾਰਕੀਟ ਵਿੱਚ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਪਰਿਪੱਕ CMOS ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, SOI ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਜੋ ਕੈਰੀਅਰ ਡਿਸਪਰਸ਼ਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਪਾਵਰ ਖਪਤ, ਮੁਫਤ ਕੈਰੀਅਰ ਸਮਾਈ ਅਤੇ ਮਾਡੂਲੇਸ਼ਨ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀਆਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਰੂਟਾਂ ਵਿੱਚ InP, ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ LNOI, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟੀਕਲ ਪੋਲੀਮਰ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਮਲਟੀ-ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਵਿਪਰੀਤ ਏਕੀਕਰਣ ਹੱਲ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। LNOI ਨੂੰ ਇੱਕ ਅਜਿਹਾ ਹੱਲ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਅਲਟਰਾ-ਹਾਈ ਸਪੀਡ ਅਤੇ ਘੱਟ ਪਾਵਰ ਮੋਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸ ਸਮੇਂ ਵੱਡੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਹਨ। ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਟੀਮ ਨੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਪੈਮਾਨੇ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਟੈਂਟਾਲੇਟ (LTOI) ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਫੋਟੋਨਿਕ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਲਾਂਚ ਕੀਤਾ, ਜਿਸਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਕਈ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਅਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਪਟੀਕਲ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਵੀ ਵੱਧ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਹੁਣ ਤੱਕ, ਦੀ ਕੋਰ ਡਿਵਾਈਸਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ, ਅਤਿ-ਹਾਈ ਸਪੀਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ, LTOI ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪਹਿਲਾਂ LTOI ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤਾ, ਜਿਸਦੀ ਬਣਤਰ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ. ਇੰਸੂਲੇਟਰ 'ਤੇ ਲਿਥੀਅਮ ਟੈਂਟਲੇਟ ਦੀ ਹਰੇਕ ਪਰਤ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੁਆਰਾ, ਪ੍ਰਸਾਰ. ਵਿੱਚ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਅਤੇ ਲਾਈਟ ਵੇਵ ਦੀ ਸਪੀਡ ਮੈਚਿੰਗਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰਦਾ ਅਹਿਸਾਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦੇ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ, ਇਸ ਕੰਮ ਵਿੱਚ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਚਾਂਦੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਵਜੋਂ ਬਿਹਤਰ ਚਾਲਕਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਵਰਤਣ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਦਿੱਤਾ, ਅਤੇ ਚਾਂਦੀ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਨੂੰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ 82% ਤੱਕ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ। ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਸੋਨੇ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ.
ਅੰਜੀਰ. 1 LTOI ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਬਣਤਰ, ਪੜਾਅ ਮੈਚਿੰਗ ਡਿਜ਼ਾਈਨ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਨੁਕਸਾਨ ਟੈਸਟ.
ਅੰਜੀਰ. 2 ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਉਪਕਰਣ ਅਤੇ LTOI ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈਤੀਬਰਤਾ ਸੰਚਾਲਿਤਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸਿੱਧੀ ਖੋਜ (IMDD)। ਪ੍ਰਯੋਗ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ LTOI ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ 25% SD-FEC ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ 3.8×10⁻² ਦੇ ਮਾਪੇ BER ਦੇ ਨਾਲ 176 GBd ਦੀ ਸਾਈਨ ਰੇਟ 'ਤੇ PAM8 ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਸੰਚਾਰਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। 200 GBd PAM4 ਅਤੇ 208 GBd PAM2 ਦੋਵਾਂ ਲਈ, BER 15% SD-FEC ਅਤੇ 7% HD-FEC ਦੀ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਸੀ। ਚਿੱਤਰ 3 ਵਿੱਚ ਅੱਖ ਅਤੇ ਹਿਸਟੋਗ੍ਰਾਮ ਟੈਸਟ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਗਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ LTOI ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਨੂੰ ਉੱਚ ਰੇਖਿਕਤਾ ਅਤੇ ਘੱਟ ਬਿੱਟ ਗਲਤੀ ਦਰ ਨਾਲ ਉੱਚ-ਸਪੀਡ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਅੰਜੀਰ. 2 ਲਈ LTOI ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕਰੋਤੀਬਰਤਾ ਮਾਡਿਊਲੇਟ ਕੀਤੀ ਗਈਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਡਾਇਰੈਕਟ ਡਿਟੈਕਸ਼ਨ (IMDD) (a) ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਯੰਤਰ; (b) PAM8(ਲਾਲ), PAM4(ਹਰੇ) ਅਤੇ PAM2(ਨੀਲੇ) ਸਿਗਨਲਾਂ ਦੀ ਮਾਪੀ ਗਈ ਬਿੱਟ ਗਲਤੀ ਦਰ (BER) ਸਾਈਨ ਰੇਟ ਦੇ ਇੱਕ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਜੋਂ; (c) 25% SD-FEC ਸੀਮਾ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਬਿੱਟ-ਐਰਰ ਰੇਟ ਮੁੱਲਾਂ ਵਾਲੇ ਮਾਪਾਂ ਲਈ ਵਰਤੋਂ ਯੋਗ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦਰ (AIR, ਡੈਸ਼ਡ ਲਾਈਨ) ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਨੈੱਟ ਡਾਟਾ ਦਰ (NDR, ਠੋਸ ਲਾਈਨ) ਨੂੰ ਐਕਸਟਰੈਕਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ; (d) PAM2, PAM4, PAM8 ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਅਧੀਨ ਅੱਖਾਂ ਦੇ ਨਕਸ਼ੇ ਅਤੇ ਅੰਕੜਾ ਹਿਸਟੋਗ੍ਰਾਮ।
ਇਹ ਕੰਮ 110 GHz ਦੀ 3 dB ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੇ ਨਾਲ ਪਹਿਲੇ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ LTOI ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਤੀਬਰਤਾ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਡਾਇਰੈਕਟ ਡਿਟੈਕਸ਼ਨ IMDD ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ, ਡਿਵਾਈਸ 405 Gbit/s ਦੀ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਕੈਰੀਅਰ ਨੈੱਟ ਡਾਟਾ ਰੇਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਮੌਜੂਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟੀਕਲ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ LNOI ਅਤੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰਾਂ ਦੇ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾਯੋਗ ਹੈ। ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ, ਹੋਰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਵਰਤ ਕੇਆਈਕਿਊ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰਡਿਜ਼ਾਈਨ ਜਾਂ ਵਧੇਰੇ ਉੱਨਤ ਸਿਗਨਲ ਗਲਤੀ ਸੁਧਾਰ ਤਕਨੀਕਾਂ, ਜਾਂ ਹੇਠਲੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੁਆਰਟਜ਼ ਸਬਸਟਰੇਟਸ, ਲਿਥੀਅਮ ਟੈਂਟਲੇਟ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਾਲ 2 Tbit/s ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀ ਸੰਚਾਰ ਦਰਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। LTOI ਦੇ ਖਾਸ ਫਾਇਦਿਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਮਿਲਾ ਕੇ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਘੱਟ ਬਾਇਰਫ੍ਰਿੰਜੈਂਸ ਅਤੇ ਹੋਰ ਆਰਐਫ ਫਿਲਟਰ ਬਾਜ਼ਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਇਸਦੇ ਵਿਆਪਕ ਉਪਯੋਗ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸਕੇਲ ਪ੍ਰਭਾਵ, ਲਿਥੀਅਮ ਟੈਂਟਲੇਟ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਉੱਚ ਲਈ ਘੱਟ ਲਾਗਤ, ਘੱਟ-ਪਾਵਰ ਅਤੇ ਅਤਿ-ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਹੱਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰੇਗੀ। -ਸਪੀਡ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਨੈੱਟਵਰਕ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਸਿਸਟਮ।
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਦਸੰਬਰ-11-2024