Cyflwyno'r modiwleiddiwr silicon ffotonig Mach-ZendeModiwleiddiwr MZM
YModwleiddio Mach-zender yw'r gydran bwysicaf ar ben y trosglwyddydd mewn modiwlau ffotonig silicon 400G/800G. Ar hyn o bryd, mae dau fath o fodiwlyddion ar ben trosglwyddydd modiwlau ffotonig silicon a gynhyrchir yn dorfol: Un math yw'r modiwleiddiwr PAM4 yn seiliedig ar ddull gweithio 100Gbps un sianel, sy'n cyflawni trosglwyddiad data 800Gbps trwy ddull cyfochrog 4-sianel / 8-sianel ac a ddefnyddir yn bennaf mewn canolfannau data a GPUs. Wrth gwrs, ni ddylai modiwleiddiwr ffotonig silicon Mach-Zeonde un sianel 200Gbps a fydd yn cystadlu ag EML ar ôl cynhyrchu màs ar 100Gbps fod ymhell i ffwrdd. Yr ail fath yw'rModiwlydd IQwedi'i gymhwyso mewn cyfathrebu optegol cydlynol pellter hir. Mae'r suddo cydlynol a grybwyllir ar hyn o bryd yn cyfeirio at bellter trosglwyddo modiwlau optegol sy'n amrywio o filoedd o gilometrau yn rhwydwaith asgwrn cefn y ddinas i fodiwlau optegol ZR sy'n amrywio o 80 i 120 cilometr, a hyd yn oed i fodiwlau optegol LR sy'n amrywio o 10 cilometr yn y dyfodol.
Egwyddor cyflymder uchelmodiwlyddion silicongellir ei rannu'n ddwy ran: opteg a thrydan.
Rhan optegol: Yr egwyddor sylfaenol yw interferomedr Mach-zeund. Mae trawst o olau yn mynd trwy holltwr trawst 50-50 ac yn dod yn ddau drawst o olau gydag egni cyfartal, sy'n parhau i gael eu trosglwyddo yn nwy fraich y modiwleiddiwr. Trwy reoli cyfnod ar un o'r breichiau (hynny yw, mae mynegai plygiannol silicon yn cael ei newid gan wresogydd i newid cyflymder lledaeniad un fraich), mae'r cyfuniad trawst terfynol yn cael ei gyflawni wrth allanfa'r ddwy fraich. Gellir cyflawni hyd cyfnod ymyrraeth (lle mae copaon y ddwy fraich yn cyrraedd ar yr un pryd) a chanslo ymyrraeth (lle mae'r gwahaniaeth cyfnod yn 90° a'r copaon gyferbyn â'r cafnau) trwy ymyrraeth, a thrwy hynny fodiwleiddio dwyster y golau (y gellir ei ddeall fel 1 a 0 mewn signalau digidol). Mae hwn yn ddealltwriaeth syml a hefyd yn ddull rheoli ar gyfer y pwynt gweithio mewn gwaith ymarferol. Er enghraifft, mewn cyfathrebu data, rydym yn gweithio ar bwynt 3dB yn is na'r brig, ac mewn cyfathrebu cydlynol, rydym yn gweithio ar fan dim golau. Fodd bynnag, mae'r dull hwn o reoli'r gwahaniaeth cyfnod trwy wresogi a gwasgaru gwres i reoli'r signal allbwn yn cymryd amser hir iawn ac ni all fodloni ein gofyniad o drosglwyddo 100Gpbs yr eiliad. Felly, mae'n rhaid i ni ddod o hyd i ffordd o gyflawni cyfradd modiwleiddio gyflymach.
Mae'r adran drydanol yn cynnwys yn bennaf yr adran gyffordd PN sydd angen newid y mynegai plygiannol ar amledd uchel, a strwythur electrod y don deithiol sy'n cyfateb i gyflymder y signal trydanol a'r signal optegol. Egwyddor newid y mynegai plygiannol yw'r effaith gwasgariad plasma, a elwir hefyd yn effaith gwasgariad cludwr rhydd. Mae'n cyfeirio at yr effaith gorfforol pan fydd crynodiad cludwyr rhydd mewn deunydd lled-ddargludyddion yn newid, mae rhannau real a dychmygol mynegai plygiannol y deunydd ei hun hefyd yn newid yn unol â hynny. Pan fydd crynodiad y cludwr mewn deunyddiau lled-ddargludyddion yn cynyddu, mae cyfernod amsugno'r deunydd yn cynyddu tra bod rhan real y mynegai plygiannol yn lleihau. Yn yr un modd, pan fydd nifer y cludwyr mewn deunyddiau lled-ddargludyddion yn lleihau, mae'r cyfernod amsugno yn lleihau tra bod rhan real y mynegai plygiannol yn cynyddu. Gyda'r effaith hon, mewn cymwysiadau ymarferol, gellir cyflawni modiwleiddio signalau amledd uchel trwy reoleiddio nifer y cludwyr yn y tonfedd trawsyrru. Yn y pen draw, mae signalau 0 ac 1 yn ymddangos yn y safle allbwn, gan lwytho signalau trydanol cyflym ar osgled dwyster y golau. Y ffordd i gyflawni hyn yw trwy'r gyffordd PN. Mae cludwyr rhydd silicon pur yn brin iawn, ac nid yw'r newid mewn maint yn ddigonol i fodloni'r newid yn y mynegai plygiannol. Felly, mae angen cynyddu sylfaen y cludwr yn y tonfedd trawsyrru trwy ddopio silicon i gyflawni'r newid yn y mynegai plygiannol, a thrwy hynny gyflawni modiwleiddio cyfradd uwch.
Amser postio: Mai-12-2025