Pristatome silicio fotoninį Macho-Zendės moduliatoriųMZM moduliatorius
TheMach-zende moduliato400G/800G silicio fotoninių modulių siųstuvo gale r yra svarbiausias komponentas. Šiuo metu masinės gamybos silicio fotoninių modulių siųstuvo gale yra dviejų tipų moduliatoriai: vienas tipas yra PAM4 moduliatorius, pagrįstas vieno kanalo 100 Gbps darbo režimu, kuris pasiekia 800 Gbps duomenų perdavimą per 4 kanalų / 8 kanalų lygiagretų metodą ir daugiausia taikomas duomenų centruose ir GPU. Žinoma, neturėtų būti toli nuo vieno kanalo 200 Gbps silicio fotonikos Macho-Zeondės moduliatoriaus, kuris po masinės gamybos 100 Gbps greičiu konkuruos su EML. Antrasis tipas yraIQ moduliatoriustaikomas tolimojo nuotolio koherentiniame optiniame ryšyje. Šiame etape minimas koherentinis nuskandinimas reiškia optinių modulių perdavimo atstumą nuo tūkstančių kilometrų didmiesčio magistraliniame tinkle iki ZR optinių modulių nuo 80 iki 120 kilometrų, o ateityje – net iki LR optinių modulių, kurių atstumas sieks 10 kilometrų.
Didelės spartos principassilicio moduliatoriaigalima suskirstyti į dvi dalis: optiką ir elektrą.
Optinė dalis: Pagrindinis principas yra Macho-Zeundo interferometras. Šviesos spindulys praeina pro 50-50 spindulių daliklį ir tampa dviem vienodos energijos šviesos spinduliais, kurie toliau sklinda dviejose moduliatoriaus atšakose. Fazės valdymu vienoje iš atšakų (t. y. silicio lūžio rodiklis keičiamas šildytuvu, kad būtų pakeistas vienos atšakos sklidimo greitis), galutinis spindulių derinys atliekamas abiejų atšakų išėjime. Interferencijos būdu galima pasiekti interferencijos fazės ilgį (kai abiejų atšakų pikai pasiekia vieną kartą) ir interferencijos panaikinimą (kai fazių skirtumas yra 90°, o pikai yra priešingose įdubose), taip moduliuojant šviesos intensyvumą (kuris skaitmeniniuose signaluose gali būti suprantamas kaip 1 ir 0). Tai paprastas supratimas ir praktinio darbo taško valdymo metodas. Pavyzdžiui, duomenų perdavimo srityje dirbame taške, esančiame 3 dB žemiau už piką, o koherentinio ryšio srityje dirbame be šviesos taško. Tačiau šis fazių skirtumo valdymo metodas, kai išėjimo signalas valdomas kaitinant ir išsklaidant šilumą, užima labai daug laiko ir tiesiog negali patenkinti mūsų reikalavimo perduoti 100 Gbps per sekundę. Todėl turime rasti būdą, kaip pasiekti didesnį moduliacijos greitį.
Elektrinę dalį daugiausia sudaro PN sandūros sekcija, kuri turi keisti lūžio rodiklį esant aukštam dažniui, ir keliaujančios bangos elektrodo struktūra, atitinkanti elektrinio ir optinio signalo greitį. Lūžio rodiklio keitimo principas yra plazmos dispersijos efektas, dar žinomas kaip laisvųjų krūvininkų dispersijos efektas. Tai reiškia fizikinį efektą, kai keičiantis laisvųjų krūvininkų koncentracijai puslaidininkinėje medžiagoje, atitinkamai keičiasi ir realioji bei menamoji medžiagos lūžio rodiklio dalys. Kai krūvininkų koncentracija puslaidininkinėse medžiagose didėja, medžiagos sugerties koeficientas didėja, o realioji lūžio rodiklio dalis mažėja. Panašiai, kai krūvininkų skaičius puslaidininkinėse medžiagose mažėja, sugerties koeficientas mažėja, o realioji lūžio rodiklio dalis didėja. Dėl tokio efekto praktiniame pritaikyme aukšto dažnio signalų moduliavimas gali būti pasiektas reguliuojant krūvininkų skaičių perdavimo bangolaidyje. Galiausiai išėjimo padėtyje atsiranda 0 ir 1 signalai, kurie įkrauna didelės spartos elektrinius signalus į šviesos intensyvumo amplitudę. Tai pasiekiama per PN sandūrą. Gryno silicio laisvųjų krūvininkų yra labai mažai, o kiekio pokytis nepakankamas, kad būtų kompensuotas lūžio rodiklio pokytis. Todėl, norint pasiekti lūžio rodiklio pokytį ir taip pasiekti didesnį greičio moduliavimą, būtina padidinti nešiklio bazę perdavimo bangolaidyje, pridedant silicio.
Įrašo laikas: 2025 m. gegužės 12 d.