전기 광학 변조기는 현대 광전자 시스템에서 중심적인 역할을하며, 빛의 특성을 조절하여 통신에서 양자 컴퓨팅에 이르기까지 많은 분야에서 중요한 역할을합니다. 이 백서
그림 1 : 다른의 성능 비교광학 변조기삽입 손실, 대역폭, 전력 소비, 크기 및 제조 용량 측면에서 박막 리튬 니오 베이트 (TFLN), III-V 전기 흡수 변조기 (EAM), 실리콘 기반 및 중합체 변조기를 포함한 기술.
기존의 실리콘 기반 전기 시신 조절제 및 그 한계
실리콘 기반 광전광 조절기는 수년간 광 통신 시스템의 기초가되어왔다. 혈장 분산 효과에 기초하여, 이러한 장치는 지난 25 년 동안 현저한 진전을 이루어 3 배의 데이터 전송 속도를 증가시켰다. 최신 실리콘 기반 변조기는 최대 224GB/s의 4 레벨 펄스 진폭 변조 (PAM4), PAM8 변조와 함께 300GB/s 이상을 달성 할 수 있습니다.
그러나 실리콘 기반 변조기는 재료 특성에서 비롯된 기본 제한에 직면합니다. 광학 트랜시버가 200 개 이상의 GBAud의 보드 속도를 요구하는 경우, 이러한 장치의 대역폭은 수요를 충족시키기가 어렵습니다. 이 제한은 실리콘의 고유 한 특성에서 비롯됩니다. 충분한 전도도를 유지하면서 과도한 빛 손실을 피하는 균형은 불가피한 트레이드 오프를 만듭니다.
새로운 변조기 기술 및 재료
전통적인 실리콘 기반 변조기의 한계는 대체 재료 및 통합 기술에 대한 연구를 주도했습니다. 박막 리튬 니오 베이트는 새로운 세대의 변조기를위한 가장 유망한 플랫폼 중 하나가되었습니다.박막 리튬 니오 베이트 전기 광학 조절제넓은 투명 창, 큰 전기 광학 계수 (R33 = 31 pm/v) 선형 셀 커스 효과를 포함하여 벌크 리튬 니오 베이트의 우수한 특성을 상속합니다.
박막 리튬 니오 베이트 기술의 최근 발전은 채널 당 1.96TB/s의 데이터 속도를 갖는 260 GBAud에서 작동하는 변조기를 포함하여 놀라운 결과를 얻었습니다. 이 플랫폼에는 CMOS 호환 구동 전압 및 100GHz의 3-DB 대역폭과 같은 고유 한 장점이 있습니다.
새로운 기술 응용 프로그램
전기 광학 조절기의 개발은 많은 분야에서 새로운 응용 분야와 밀접한 관련이 있습니다. 인공 지능 및 데이터 센터 분야에서고속 변조기차세대 상호 연결에 중요하며 AI 컴퓨팅 응용 프로그램은 800G 및 1.6T 플러그 가능한 트랜시버에 대한 수요를 주도하고 있습니다. 변조기 기술도 다음에 적용됩니다 : 양자 정보 처리 신경 형태 컴퓨팅 주파수 변조 연속파 (FMCW) LIDAR 마이크로파 광자 기술
특히, 박막 리튬 니오 베이트 전기 광학 조절제는 광학 전산 처리 엔진에서 강도를 나타내므로 기계 학습 및 인공 지능 응용 프로그램을 가속화하는 빠른 저전력 변조를 제공합니다. 이러한 변조기는 또한 저온에서 작동 할 수 있으며 초전도 선의 양자 클래식 인터페이스에 적합합니다.
차세대 전기 광학 조절제의 개발은 생산 비용과 규모 : 박막 리튬 니오 베이트 변조기는 현재 150mm 웨이퍼 생산으로 제한되어 더 높은 비용을 초래합니다. 업계는 필름 균일 성과 품질을 유지하면서 웨이퍼 크기를 확장해야합니다. 통합 및 공동 디자인 : 성공적인 개발고성능 변조기광전자 및 전자 칩 설계자, EDA 공급 업체, Fount 및 포장 전문가의 협업과 관련된 포괄적 인 공동 설계 기능이 필요합니다. 제조 복잡성 : 실리콘 기반 광전자 공정은 고급 CMOS 전자 제품보다 덜 복잡하지만 안정적인 성능과 수율을 달성하려면 상당한 전문 지식과 제조 공정 최적화가 필요합니다.
AI 붐과 지정 학적 요인들에 의해 주도 된이 분야는 전 세계 정부, 산업 및 민간 부문으로부터 투자를 받고 학계와 산업 간의 협력 기회를 창출하고 혁신을 가속화 할 것을 약속합니다.
후 시간 : 12 월 -30-2024