ແນະນໍາໂມດູນໂມດູນຊິລິໂຄນ photonic Mach-Zendeໂມດູນ MZM
ໄດ້ໂມດູລາໂຕ Mach-zender ແມ່ນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນຕອນທ້າຍຂອງເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານໃນໂມດູນ 400G / 800G silicon photonic. ໃນປັດຈຸບັນ, ມີ modulators ສອງປະເພດຢູ່ປາຍເຄື່ອງສົ່ງຂອງໂມດູນ silicon photonic ທີ່ຜະລິດໂດຍມະຫາຊົນ: ປະເພດຫນຶ່ງແມ່ນໂມດູນ PAM4 ໂດຍອີງໃສ່ຮູບແບບການເຮັດວຽກ 100Gbps ຊ່ອງທາງດຽວ, ເຊິ່ງບັນລຸການສົ່ງຂໍ້ມູນ 800Gbps ຜ່ານວິທີການຂະຫນານ 4-channel / 8-channel ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍໃນສູນຂໍ້ມູນແລະ Gpus. ແນ່ນອນ, ຊ່ອງດຽວ 200Gbps silicon photonics Mach-Zeonde modulator ທີ່ຈະແຂ່ງຂັນກັບ EML ຫຼັງຈາກການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍຢູ່ທີ່ 100Gbps ບໍ່ຄວນຢູ່ໄກ. ປະເພດທີສອງແມ່ນຕົວຄວບຄຸມ IQນຳໃຊ້ໃນການສື່ສານທາງໄກທີ່ສອດຄ່ອງກັນ. ການຈົມລົງທີ່ສອດຄ່ອງກັນທີ່ໄດ້ກ່າວມາໃນຂັ້ນຕອນປະຈຸບັນຫມາຍເຖິງໄລຍະການສົ່ງຕໍ່ຂອງໂມດູນ optical ຕັ້ງແຕ່ຫລາຍພັນກິໂລແມັດໃນເຄືອຂ່າຍ backbone ຂອງ metropolitan ໄປຫາໂມດູນ optical ZR ຕັ້ງແຕ່ 80 ຫາ 120 ກິໂລແມັດ, ແລະແມ້ກະທັ້ງ LR optical modules ຕັ້ງແຕ່ 10 ກິໂລແມັດໃນອະນາຄົດ.
ຫຼັກການຂອງຄວາມໄວສູງໂມດູນຊິລິໂຄນສາມາດແບ່ງອອກເປັນສອງພາກສ່ວນ: optics ແລະໄຟຟ້າ.
ສ່ວນ optical: ຫຼັກການພື້ນຖານແມ່ນ Mach-zeund interferometer. A beam ຂອງແສງສະຫວ່າງຜ່ານໂດຍຜ່ານ splitter beam 50-50 ແລະກາຍເປັນສອງ beam ຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີພະລັງງານເທົ່າທຽມກັນ, ເຊິ່ງສືບຕໍ່ຖືກຖ່າຍທອດຢູ່ໃນສອງແຂນຂອງ modulator. ໂດຍການຄວບຄຸມໄລຍະຫນຶ່ງຂອງແຂນ (ນັ້ນແມ່ນ, ດັດຊະນີ refractive ຂອງຊິລິໂຄນໄດ້ຖືກປ່ຽນແປງໂດຍເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມໄວການຂະຫຍາຍພັນຂອງແຂນຫນຶ່ງ), ການປະສົມປະສານຂອງ beam ສຸດທ້າຍແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ທາງອອກຂອງແຂນທັງສອງ. ໄລຍະການແຊກແຊງ (ບ່ອນທີ່ຈຸດສູງສຸດຂອງແຂນທັງສອງເຖິງພ້ອມກັນ) ແລະການຍົກເລີກການແຊກແຊງ (ບ່ອນທີ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງໄລຍະແມ່ນ 90 °ແລະຈຸດສູງສຸດແມ່ນກົງກັນຂ້າມກັບ troughs) ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານການແຊກແຊງ, ດັ່ງນັ້ນການປັບຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງ (ເຊິ່ງສາມາດເຂົ້າໃຈໄດ້ເປັນ 1 ແລະ 0 ໃນສັນຍານດິຈິຕອນ). ນີ້ແມ່ນຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ງ່າຍດາຍແລະຍັງເປັນວິທີການຄວບຄຸມສໍາລັບຈຸດເຮັດວຽກໃນການປະຕິບັດຕົວຈິງ. ຕົວຢ່າງ, ໃນການສື່ສານຂໍ້ມູນ, ພວກເຮົາເຮັດວຽກຢູ່ໃນຈຸດ 3dB ຕ່ໍາກວ່າຈຸດສູງສຸດ, ແລະໃນການສື່ສານທີ່ສອດຄ່ອງກັນ, ພວກເຮົາເຮັດວຽກຢູ່ໃນຈຸດທີ່ບໍ່ມີແສງສະຫວ່າງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການຄວບຄຸມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງໄລຍະນີ້ໂດຍຜ່ານການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແລະການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນເພື່ອຄວບຄຸມສັນຍານຜົນຜະລິດໃຊ້ເວລາດົນຫຼາຍແລະພຽງແຕ່ບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງພວກເຮົາໃນການສົ່ງສັນຍານ 100Gpbs ຕໍ່ວິນາທີ. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາຕ້ອງຊອກຫາວິທີທີ່ຈະບັນລຸອັດຕາການປ່ຽນແປງໄວຂຶ້ນ.
ພາກສ່ວນໄຟຟ້າສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍພາກສ່ວນ PN junction ທີ່ຕ້ອງການການປ່ຽນແປງດັດຊະນີ refractive ໃນຄວາມຖີ່ສູງ, ແລະໂຄງສ້າງ electrode ຄື້ນການເດີນທາງທີ່ກົງກັບຄວາມໄວຂອງສັນຍານໄຟຟ້າແລະສັນຍານ optical ໄດ້. ຫຼັກການຂອງການປ່ຽນແປງດັດຊະນີ refractive ແມ່ນຜົນກະທົບການກະຈາຍຂອງ plasma, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າຜົນກະທົບການກະຈາຍຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຟຣີ. ມັນຫມາຍເຖິງຜົນກະທົບທາງກາຍະພາບທີ່ເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຕົວຂົນສົ່ງທີ່ບໍ່ເສຍຄ່າໃນວັດສະດຸ semiconductor ປ່ຽນແປງ, ຊິ້ນສ່ວນທີ່ແທ້ຈິງແລະຈິນຕະນາການຂອງດັດຊະນີສະທ້ອນແສງຂອງວັດສະດຸກໍ່ປ່ຽນແປງຕາມຄວາມເຫມາະສົມ. ເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ຂົນສົ່ງໃນວັດສະດຸ semiconductor ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄ່າສໍາປະສິດການດູດຊຶມຂອງວັດສະດຸເພີ່ມຂຶ້ນໃນຂະນະທີ່ສ່ວນທີ່ແທ້ຈິງຂອງດັດຊະນີ refractive ຫຼຸດລົງ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ເມື່ອຜູ້ຂົນສົ່ງໃນວັດສະດຸ semiconductor ຫຼຸດລົງ, ຄ່າສໍາປະສິດການດູດຊຶມຫຼຸດລົງໃນຂະນະທີ່ສ່ວນທີ່ແທ້ຈິງຂອງດັດຊະນີ refractive ເພີ່ມຂຶ້ນ. ດ້ວຍຜົນກະທົບດັ່ງກ່າວ, ໃນການນໍາໃຊ້ພາກປະຕິບັດ, ການດັດແປງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍການຄວບຄຸມຈໍານວນຂອງຜູ້ຂົນສົ່ງໃນ waveguide ສົ່ງສັນຍານ. ໃນທີ່ສຸດ, ສັນຍານ 0 ແລະ 1 ປາກົດຢູ່ຕໍາແຫນ່ງຜົນຜະລິດ, ການໂຫຼດສັນຍານໄຟຟ້າຄວາມໄວສູງໃສ່ຄວາມກວ້າງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງ. ວິທີການບັນລຸເປົ້າຫມາຍນີ້ແມ່ນຜ່ານທາງແຍກ PN. ຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຟຣີຂອງຊິລິໂຄນບໍລິສຸດແມ່ນຫນ້ອຍຫຼາຍ, ແລະການປ່ຽນແປງຂອງປະລິມານບໍ່ພຽງພໍເພື່ອຕອບສະຫນອງການປ່ຽນແປງດັດຊະນີສະທ້ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະເພີ່ມທະວີການຖານບັນທຸກໃນ waveguide ການສົ່ງຜ່ານໂດຍ doping silicon ເພື່ອບັນລຸການປ່ຽນແປງດັດຊະນີ refractive ໄດ້, ດັ່ງນັ້ນການບັນລຸ modulation ອັດຕາທີ່ສູງຂຶ້ນ.
ເວລາປະກາດ: 12-05-2025