Soo bandhig modulator-ka Silicon photonic Mach-Zende modulator MZM modulator

Soo bandhig modulator-ka Silicon photonic Mach-Zende modulatorModulator-ka MZM

TheMach-zende modulator waa qaybta ugu muhiimsan ee dhamaadka gudbiyaha ee 400G/800G modules photonic silicon. Waqtigan xaadirka ah, waxaa jira laba nooc oo modulators ah dhamaadka gudbinta ee modules sawir-qaade oo silikoon ah: Hal nooc ayaa ah modulator-ka PAM4 oo ku saleysan hal kanaal 100Gbps ah oo shaqeynaya, kaas oo ku guuleysta gudbinta xogta 800Gbps iyada oo loo marayo 4-channel / 8-channel is barbar socda waxaana inta badan lagu dabaqaa xarumaha xogta iyo Gpus. Dabcan, hal kanaal oo ah 200Gbps silicon photonics Mach-Zeonde modulator kaas oo la tartami doona EML ka dib wax soo saarka ballaaran ee 100Gbps waa inuusan fogaan. Nooca labaad waaIQ modulatorlagu dabaqay isgaadhsiin isku xidhan oo masaafo dheer ah. Qulqulka wadajirka ah ee lagu sheegay marxaladda hadda la joogo waxaa loola jeedaa masaafada gudbinta ee modules indhaha oo u dhexeeya kumanaan kiiloomitir ee shabakadda laf-dhabarka ee magaalo-madaxda ilaa modules indhaha ZR oo u dhexeeya 80 ilaa 120 kiiloomitir, iyo xitaa modules indhaha LR oo u dhexeeya 10 kiiloomitir mustaqbalka.

Mabda'a xawaaraha saremodulators silikoonwaxa loo qaybin karaa laba qaybood: optics iyo koronto.

Qaybta indhaha: Mabda'a aasaasiga ah waa interferometer Mach-zeund. Ilaysku wuxuu dhex maraa 50-50 beam splitter wuxuuna noqdaa laba iftiin oo tamar le'eg, kuwaas oo ku sii gudbiya labada gacmood ee modulator-ka. Xakamaynta wajiga ee mid ka mid ah gacmaha (taas oo ah, index refractive ee silikoon waxaa beddelay kuleyliyaha si uu u beddelo xawaaraha faafinta hal cudud), isku dhafka ugu dambeeya waxaa lagu fuliyaa ka bixitaanka labada gacmood. Dhererka wejiga faragelinta (halkaas oo labada gacmood ee ugu sarreeya ee labada gacmood ay isku mar gaaraan) iyo joojinta faragelinta (halkaas oo farqiga wejigu yahay 90 ° iyo meelaha ugu sarreeya ee ka soo horjeeda qashinka) waxaa lagu gaari karaa faragelin, taas oo hagaajinaysa iftiinka iftiinka (taas oo loo fahmi karo 1 iyo 0 ee calaamadaha dhijitaalka ah). Tani waa faham sahlan iyo sidoo kale habka xakamaynta goobta shaqada ee shaqada dhabta ah. Tusaale ahaan, isgaarsiinta xogta, waxaan ka shaqeynaa dhibic 3dB ka hooseeya kan ugu sarreeya, iyo isgaarsiinta isku xiran, waxaan ka shaqeynaa meel iftiin ah. Si kastaba ha noqotee, habkan lagu xakameynayo farqiga wajiga iyada oo loo marayo kuleyliyaha iyo kuleylka kuleylka si loo xakameeyo calaamadda wax soo saarka waxay qaadataa waqti aad u dheer oo si fudud uma buuxin karno shuruudahayaga gudbinta 100Gpbs ilbiriqsi kasta. Sidaa darteed, waa in aan helnaa hab aan ku gaarno xadiga wax-ka-beddelka degdegga ah.

Qaybta korantada waxay inta badan ka kooban tahay qaybta isku xirka PN oo u baahan inay beddesho tusaha refractive ee soo noqnoqoshada sare, iyo qaab dhismeedka mawjada korantada ee ku habboon xawaaraha ishaarka korantada iyo ishaarka indhaha. Mabda'a beddelka index refractive waa saamaynta kala firdhiso balaasmaha, sidoo kale loo yaqaan saamaynta kala firdhiso side xorta ah. Waxay tilmaamaysaa saamaynta jireed ee marka uruurinta sidayaasha bilaashka ah ee walxaha semiconductor ay isbeddelaan, qaybaha dhabta ah iyo kuwa mala-awaalka ah ee tusmada wax-soo-saarka walxaha sidoo kale way isbeddelaan. Marka fiirsashada sidaha ee agabka semiconductor-ka uu kordho, isugeynta nuugista maaddada ayaa kordheysa halka qaybta dhabta ah ee index refractive ay hoos u dhacdo. Sidoo kale, marka sidayaasha agabka semiconductor-ku hoos u dhacaan, isugeynta nuugista ayaa hoos u dhacda halka qaybta dhabta ah ee tusaha dib u celinta ay kordho. Saamayntan oo kale, codsiyada la taaban karo, habaynta calaamadaha soo noqnoqda sare waxaa lagu gaari karaa iyada oo la xakameynayo tirada sidayaal ee ku jira waveguide gudbinta. Ugu dambeyntii, calaamadaha 0 iyo 1 waxay ka soo muuqdaan goobta wax soo saarka, iyaga oo ku raranaya calaamadaha korantada ee xawaaraha sare leh xajmiga iftiinka iftiinka. Habka lagu gaari karo tan waa iyada oo loo marayo isgoyska PN. Qaadayaasha bilaashka ah ee silikoon saafi ah aad bay u yar yihiin, is beddelka tiro ahaana kuma filna inuu daboolo isbeddelka tusmada dib-u-celinta. Sidaa darteed, waxaa lagama maarmaan ah in la kordhiyo saldhigga side ee mawjadaha gudbinta iyadoo la adeegsanayo doping silicon si loo gaaro isbeddelka index refractive, si loo gaaro isbeddelka heerka sare.