Enkonduku la silician fotonikan Mach-Zende-modulatoronMZM-modulatoro
LaMach-zende modulator estas la plej grava komponanto ĉe la sendilo en 400G/800G siliciaj fotonikaj moduloj. Nuntempe, ekzistas du tipoj de modulatoroj ĉe la sendilo de amasproduktitaj siliciaj fotonikaj moduloj: Unu tipo estas la PAM4-modulatoro bazita sur unu-kanala 100Gbps-funkcia reĝimo, kiu atingas 800Gbps-datentransdonon per 4-kanala/8-kanala paralela aliro kaj estas ĉefe aplikata en datencentroj kaj GPU-oj. Kompreneble, unu-kanala 200Gbps-silicia fotonika Mach-Zeonde-modulatoro, kiu konkurencos kun EML post amasproduktado je 100Gbps, ne devus esti malproksima. La dua tipo estas laIQ-modulatoroaplikata en longdistanca kohera optika komunikado. La kohera sinkado menciita en la nuna stadio rilatas al la dissenda distanco de optikaj moduloj variantaj de miloj da kilometroj en la metropola ĉefa reto ĝis ZR optikaj moduloj variantaj de 80 ĝis 120 kilometroj, kaj eĉ ĝis LR optikaj moduloj variantaj de 10 kilometroj en la estonteco.
La principo de altrapidasiliciaj modulatorojpovas esti dividita en du partojn: optikon kaj elektron.
Optika parto: La baza principo estas interferometro de Mach-zeund. Lumfasko pasas tra 50-50-faskodividilo kaj fariĝas du lumfaskoj kun egala energio, kiuj daŭre estas transdonitaj en la du brakoj de la modulatoro. Per fazkontrolo sur unu el la brakoj (tio estas, la refrakta indico de silicio estas ŝanĝita per hejtilo por ŝanĝi la disvastiĝrapidon de unu brako), la fina faskokombino estas efektivigita ĉe la eliro de ambaŭ brakoj. Interferenca fazlongo (kie la pintoj de ambaŭ brakoj atingas samtempe) kaj interferenca nuligo (kie la fazdiferenco estas 90° kaj la pintoj estas kontraŭ la trogoj) povas esti atingitaj per interferenco, tiel modulante la lumintensecon (kiu povas esti komprenata kiel 1 kaj 0 en ciferecaj signaloj). Ĉi tio estas simpla kompreno kaj ankaŭ kontrolmetodo por la laborpunkto en praktika laboro. Ekzemple, en datenkomunikado, ni laboras ĉe punkto 3dB pli malalta ol la pinto, kaj en kohera komunikado, ni laboras ĉe neniu lumpunkto. Tamen, ĉi tiu metodo por kontroli la fazdiferencon per varmigo kaj varmodisradiado por kontroli la eliran signalon bezonas tre longan tempon kaj simple ne povas plenumi nian postulon de elsendo de 100 Gpbs po sekundo. Tial, ni devas trovi manieron atingi pli rapidan moduladrapidecon.
La elektra sekcio konsistas ĉefe el la PN-transira sekcio, kiu bezonas ŝanĝi la refraktan indicon je alta frekvenco, kaj la vojaĝanta onda elektroda strukturo, kiu kongruas kun la rapido de la elektra signalo kaj la optika signalo. La principo de ŝanĝo de la refrakta indico estas la plasma dispersa efiko, ankaŭ konata kiel la dispersa efiko de liberaj portantoj. Ĝi rilatas al la fizika efiko, ke kiam la koncentriĝo de liberaj portantoj en duonkondukta materialo ŝanĝiĝas, la realaj kaj imaginaraj partoj de la propra refrakta indico de la materialo ankaŭ ŝanĝiĝas laŭe. Kiam la portanta koncentriĝo en duonkonduktaj materialoj pliiĝas, la sorba koeficiento de la materialo pliiĝas dum la reala parto de la refrakta indico malpliiĝas. Simile, kiam la portantoj en duonkonduktaj materialoj malpliiĝas, la sorba koeficiento malpliiĝas dum la reala parto de la refrakta indico pliiĝas. Kun tia efiko, en praktikaj aplikoj, la modulado de altfrekvencaj signaloj povas esti atingita per reguligo de la nombro de portantoj en la transmisia ondogvidilo. Fine, 0 kaj 1 signaloj aperas ĉe la elira pozicio, ŝarĝante altrapidajn elektrajn signalojn sur la amplitudon de la lumintenseco. La maniero atingi tion estas per la PN-transiro. La liberaj portantoj de pura silicio estas tre malmultaj, kaj la ŝanĝo en kvanto ne sufiĉas por kontentigi la ŝanĝon en refrakta indico. Tial necesas pliigi la portantan bazon en la transmisia ondgvidilo per dopado de silicio por atingi la ŝanĝon en refrakta indico, tiel atingante pli altan rapidmoduladon.
Afiŝtempo: 12-majo-2025