ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਾਂ ਦਾ ਭਵਿੱਖ

ਦਾ ਭਵਿੱਖਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟਿਕ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਆਧੁਨਿਕ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕੇਂਦਰੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਕਰਕੇ ਸੰਚਾਰ ਤੋਂ ਕੁਆਂਟਮ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਤੱਕ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਪੇਪਰ ਮੌਜੂਦਾ ਸਥਿਤੀ, ਨਵੀਨਤਮ ਸਫਲਤਾ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟਿਕ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕਰਦਾ ਹੈ

ਚਿੱਤਰ 1: ਵੱਖ-ਵੱਖ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਦੀ ਤੁਲਨਾਆਪਟੀਕਲ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰਸੰਮਿਲਨ ਨੁਕਸਾਨ, ਬੈਂਡਵਿਡਥ, ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ, ਆਕਾਰ, ਅਤੇ ਨਿਰਮਾਣ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥਿਅਮ ਨਿਓਬੇਟ (TFLN), III-V ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਅਬਜ਼ੋਰਪਸ਼ਨ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ (EAM), ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਅਤੇ ਪੌਲੀਮਰ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਸਮੇਤ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ।

ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟਿਕ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ

ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਤ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਲਾਈਟ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਕਈ ਸਾਲਾਂ ਤੋਂ ਆਪਟੀਕਲ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦਾ ਆਧਾਰ ਰਹੇ ਹਨ। ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਫੈਲਾਅ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਅਜਿਹੇ ਯੰਤਰਾਂ ਨੇ ਪਿਛਲੇ 25 ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਤਰੱਕੀ ਕੀਤੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਡੇਟਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦਰਾਂ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਕ੍ਰਮਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵਧਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਆਧੁਨਿਕ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ 224 Gb/s ਤੱਕ ਦੇ 4-ਪੱਧਰ ਦੇ ਪਲਸ ਐਂਪਲੀਟਿਊਡ ਮੋਡਿਊਲੇਸ਼ਨ (PAM4) ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ PAM8 ਮੋਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਨਾਲ 300 Gb/s ਤੋਂ ਵੀ ਵੱਧ।

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰਾਂ ਨੂੰ ਪਦਾਰਥਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਆਪਟੀਕਲ ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰਾਂ ਨੂੰ 200+ Gbaud ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀਆਂ ਬੌਡ ਦਰਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹਨਾਂ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਦੀ ਮੰਗ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸੀਮਾ ਸਿਲਿਕਨ ਦੀਆਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ - ਕਾਫ਼ੀ ਸੰਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਤੋਂ ਬਚਣ ਦਾ ਸੰਤੁਲਨ ਅਟੱਲ ਵਪਾਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਉੱਭਰ ਰਹੀ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ

ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰਾਂ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੇ ਵਿਕਲਪਕ ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਏਕੀਕਰਣ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਵਿੱਚ ਖੋਜ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥਿਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਾਂ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਪਲੇਟਫਾਰਮਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਬਣ ਗਈ ਹੈ।ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਬਲਕ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਦੀਆਂ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੋ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ: ਚੌੜੀ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਵਿੰਡੋ, ਵੱਡੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਗੁਣਾਂਕ (r33 = 31 pm/V) ਲੀਨੀਅਰ ਸੈੱਲ ਕੇਰਸ ਪ੍ਰਭਾਵ ਕਈ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਰੇਂਜਾਂ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ

ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਹਾਲੀਆ ਤਰੱਕੀ ਨੇ ਕਮਾਲ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦਿੱਤੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀ ਚੈਨਲ 1.96 Tb/s ਦੀ ਡਾਟਾ ਦਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ 260 Gbaud 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਦੇ ਵਿਲੱਖਣ ਫਾਇਦੇ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ CMOS- ਅਨੁਕੂਲ ਡਰਾਈਵ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ 100 GHz ਦੀ 3-dB ਬੈਂਡਵਿਡਥ।

ਉੱਭਰਦੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ

ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟਿਕ ਮੋਡੀਊਲੇਟਰਾਂ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਉੱਭਰ ਰਹੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਨਾਲ ਨੇੜਿਓਂ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਆਰਟੀਫੀਸ਼ੀਅਲ ਇੰਟੈਲੀਜੈਂਸ ਅਤੇ ਡਾਟਾ ਸੈਂਟਰਾਂ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ,ਹਾਈ-ਸਪੀਡ modulatorsਇੰਟਰਕਨੈਕਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ, ਅਤੇ AI ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ 800G ਅਤੇ 1.6T ਪਲੱਗੇਬਲ ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰਾਂ ਦੀ ਮੰਗ ਨੂੰ ਵਧਾ ਰਹੀਆਂ ਹਨ। ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਵੀ ਇਸ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: ਕੁਆਂਟਮ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਨਿਊਰੋਮੋਰਫਿਕ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਮੋਡਿਊਲੇਟਡ ਕੰਟਿਊਨਟੀ ਵੇਵ (FMCW) ਲਿਡਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਫੋਟੋਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ

ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਪਤਲੀ ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ-ਆਪਟਿਕ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਇੰਜਣਾਂ ਵਿੱਚ ਤਾਕਤ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਤੇਜ਼ ਘੱਟ-ਪਾਵਰ ਮੋਡਿਊਲੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਮਸ਼ੀਨ ਸਿਖਲਾਈ ਅਤੇ ਨਕਲੀ ਖੁਫੀਆ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਅਜਿਹੇ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਵੀ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਲਾਈਨਾਂ ਵਿੱਚ ਕੁਆਂਟਮ-ਕਲਾਸੀਕਲ ਇੰਟਰਫੇਸ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਹਨ।

ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਆਪਟਿਕ ਮਾਡਿਊਲੇਟਰਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਕਈ ਵੱਡੀਆਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ: ਉਤਪਾਦਨ ਦੀ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਸਕੇਲ: ਪਤਲੇ-ਫਿਲਮ ਲਿਥੀਅਮ ਨਿਓਬੇਟ ਮੋਡਿਊਲੇਟਰ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ 150 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਵੇਫਰ ਉਤਪਾਦਨ ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਹਨ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਉੱਚ ਲਾਗਤਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਉਦਯੋਗ ਨੂੰ ਫਿਲਮ ਦੀ ਇਕਸਾਰਤਾ ਅਤੇ ਗੁਣਵੱਤਾ ਨੂੰ ਕਾਇਮ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਵੇਫਰ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਏਕੀਕਰਣ ਅਤੇ ਸਹਿ-ਡਿਜ਼ਾਈਨ: ਦਾ ਸਫਲ ਵਿਕਾਸਉੱਚ-ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ modulatorsਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਿੱਪ ਡਿਜ਼ਾਈਨਰਾਂ, EDA ਸਪਲਾਇਰਾਂ, ਫੌਂਟਸ, ਅਤੇ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਮਾਹਿਰਾਂ ਦੇ ਸਹਿਯੋਗ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਵਿਆਪਕ ਸਹਿ-ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸਮਰੱਥਾਵਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਨਿਰਮਾਣ ਜਟਿਲਤਾ: ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਉੱਨਤ CMOS ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਸਥਿਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਤੇ ਉਪਜ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮਹਾਰਤ ਅਤੇ ਨਿਰਮਾਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਅਨੁਕੂਲਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

AI ਬੂਮ ਅਤੇ ਭੂ-ਰਾਜਨੀਤਿਕ ਕਾਰਕਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ, ਇਹ ਖੇਤਰ ਦੁਨੀਆ ਭਰ ਦੀਆਂ ਸਰਕਾਰਾਂ, ਉਦਯੋਗ ਅਤੇ ਨਿੱਜੀ ਖੇਤਰ ਤੋਂ ਵਧਿਆ ਹੋਇਆ ਨਿਵੇਸ਼ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਅਕਾਦਮਿਕ ਅਤੇ ਉਦਯੋਗ ਵਿਚਕਾਰ ਸਹਿਯੋਗ ਲਈ ਨਵੇਂ ਮੌਕੇ ਪੈਦਾ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ ਅਤੇ ਨਵੀਨਤਾ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਦਾ ਵਾਅਦਾ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ।