Silikon fotonik Mach-Zende modulatorini tanishtiringMZM modulyatori
TheMach-zende modulator 400G/800G silikon fotonik modullarda transmitter uchidagi eng muhim komponent hisoblanadi. Hozirgi vaqtda ommaviy ishlab chiqarilgan silikon fotonik modullarning transmitter uchida ikki turdagi modulyatorlar mavjud: Bir turdagi PAM4 modulyatori bitta kanalli 100 Gbit / s ish rejimiga asoslangan bo'lib, u 4 kanalli / 8 kanalli parallel yondashuv orqali 800 Gbit / s ma'lumotlarni uzatishga erishadi va asosan ma'lumotlar markazlarida va Gpusda qo'llaniladi. Albatta, 100 Gbit / s tezlikda ommaviy ishlab chiqarishdan keyin EML bilan raqobatlashadigan yagona kanalli 200 Gbps silikon fotonik Mach-Zeonde modulatori uzoqda bo'lmasligi kerak. Ikkinchi tur - buIQ modulyatoriuzoq masofali kogerent optik aloqada qo'llaniladi. Hozirgi bosqichda aytib o'tilgan izchil cho'kish, metropoliten magistral tarmog'idagi minglab kilometrlardan 80 dan 120 kilometrgacha bo'lgan ZR optik modullariga va hatto kelajakda 10 kilometrgacha bo'lgan LR optik modullariga qadar optik modullarning uzatish masofasini nazarda tutadi.
Yuqori tezlik printsipikremniy modulyatorlariikki qismga bo'linishi mumkin: optika va elektr.
Optik qism: Asosiy printsip Mach-zeund interferometridir. Yorug'lik nuri 50-50 nurli ajratgichdan o'tadi va modulatorning ikki qo'lida uzatilishida davom etadigan teng energiyaga ega ikkita yorug'lik nuriga aylanadi. Qo'llarning birida fazani boshqarish orqali (ya'ni, kremniyning sinishi indeksi bir qo'lning tarqalish tezligini o'zgartirish uchun isitgich tomonidan o'zgartiriladi), oxirgi nur kombinatsiyasi ikkala qo'lning chiqishida amalga oshiriladi. Interferentsiya fazasining uzunligi (har ikkala qo'lning cho'qqilari bir vaqtning o'zida yetib boradi) va shovqinni bekor qilish (fazalar farqi 90 ° va cho'qqilar oluklarga qarama-qarshi bo'lgan joyda) interferentsiya orqali erishish mumkin, shu bilan yorug'lik intensivligini modulyatsiya qiladi (raqamli signallarda 1 va 0 deb tushunish mumkin). Bu oddiy tushunish va amaliy ishda ish nuqtasini nazorat qilish usulidir. Misol uchun, ma'lumotlar uzatishda biz cho'qqidan 3 dB pastroq nuqtada ishlaymiz va kogerent aloqada biz hech qanday yorug'lik nuqtasida ishlamaymiz. Biroq, chiqish signalini boshqarish uchun isitish va issiqlik tarqalishi orqali fazalar farqini nazorat qilishning bu usuli juda uzoq vaqt talab etadi va sekundiga 100Gpbs uzatish talabimizga javob bera olmaydi. Shuning uchun biz modulyatsiyaning tezroq tezligiga erishish yo'lini topishimiz kerak.
Elektr bo'limi asosan yuqori chastotada sinishi indeksini o'zgartirishi kerak bo'lgan PN birikma qismidan va elektr signalining tezligiga va optik signalga mos keladigan harakatlanuvchi to'lqin elektrod tuzilishidan iborat. Sinishi indeksini o'zgartirish printsipi plazma dispersiyasi effekti bo'lib, erkin tashuvchi dispersiya effekti deb ham ataladi. Yarimo'tkazgich materialida erkin tashuvchilarning konsentratsiyasi o'zgarganda, materialning o'z sindirish ko'rsatkichining haqiqiy va xayoliy qismlari ham o'zgarib turadigan fizik effektga ishora qiladi. Yarimo'tkazgichli materiallarda tashuvchining kontsentratsiyasi oshganda, materialning yutilish koeffitsienti ortadi, sinishi indeksining haqiqiy qismi esa kamayadi. Xuddi shunday, yarimo'tkazgichli materiallardagi tashuvchilar kamayganda, yutilish koeffitsienti pasayadi, sinishi ko'rsatkichining haqiqiy qismi ortadi. Bunday ta'sir bilan amaliy dasturlarda yuqori chastotali signallarning modulyatsiyasiga uzatish to'lqin yo'riqnomasida tashuvchilar sonini tartibga solish orqali erishish mumkin. Oxir-oqibat, chiqish joyida 0 va 1 signallari paydo bo'lib, yuqori tezlikdagi elektr signallarini yorug'lik intensivligining amplitudasiga yuklaydi. Bunga erishish yo'li PN birikmasi orqali amalga oshiriladi. Sof kremniyning erkin tashuvchilari juda kam va miqdorning o'zgarishi sinishi indeksining o'zgarishini qondirish uchun etarli emas. Shuning uchun, sinishi indeksining o'zgarishiga erishish uchun kremniyni doping orqali uzatish to'lqin qo'llanmasida tashuvchining bazasini oshirish va shu bilan yuqori tezlik modulyatsiyasiga erishish kerak.
Xabar berish vaqti: 2025 yil 12-may