এর ভবিষ্যৎইলেক্ট্রো অপটিক্যাল মডুলেটর
ইলেক্ট্রো অপটিক মডুলেটর আধুনিক অপটোইলেক্ট্রনিক সিস্টেমে একটি কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে, আলোর বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করে যোগাযোগ থেকে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং পর্যন্ত অনেক ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই কাগজটি বর্তমান অবস্থা, সর্বশেষ অগ্রগতি এবং ইলেক্ট্রো অপটিক মডুলেটর প্রযুক্তির ভবিষ্যত উন্নয়ন নিয়ে আলোচনা করে
চিত্র 1: বিভিন্ন কর্মক্ষমতা তুলনাঅপটিক্যাল মডুলেটরপ্রযুক্তি, সহ পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম niobate (TFLN), III-V বৈদ্যুতিক শোষণ মডুলেটর (EAM), সিলিকন-ভিত্তিক এবং পলিমার মডুলেটর সন্নিবেশ ক্ষতি, ব্যান্ডউইথ, শক্তি খরচ, আকার, এবং উত্পাদন ক্ষমতা পরিপ্রেক্ষিতে।
ঐতিহ্যগত সিলিকন-ভিত্তিক ইলেক্ট্রো অপটিক মডুলেটর এবং তাদের সীমাবদ্ধতা
সিলিকন-ভিত্তিক ফটোইলেকট্রিক আলো মডুলেটরগুলি বহু বছর ধরে অপটিক্যাল যোগাযোগ ব্যবস্থার ভিত্তি। প্লাজমা বিচ্ছুরণের প্রভাবের উপর ভিত্তি করে, এই জাতীয় ডিভাইসগুলি গত 25 বছরে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেছে, ডেটা স্থানান্তরের হার তিনটি মাত্রায় বৃদ্ধি করেছে। আধুনিক সিলিকন-ভিত্তিক মড্যুলেটররা 224 Gb/s পর্যন্ত 4-স্তরের পালস অ্যামপ্লিটিউড মডুলেশন (PAM4) অর্জন করতে পারে, এবং PAM8 মডুলেশনের সাথে 300 Gb/s-এরও বেশি।
যাইহোক, সিলিকন-ভিত্তিক মডুলেটরগুলি উপাদান বৈশিষ্ট্য থেকে উদ্ভূত মৌলিক সীমাবদ্ধতার সম্মুখীন হয়। যখন অপটিক্যাল ট্রান্সসিভারের জন্য 200+ Gbaud-এর বেশি বড রেট প্রয়োজন, তখন এই ডিভাইসগুলির ব্যান্ডউইথের চাহিদা মেটানো কঠিন। এই সীমাবদ্ধতা সিলিকনের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য থেকে উদ্ভূত - পর্যাপ্ত পরিবাহিতা বজায় রেখে অতিরিক্ত আলোর ক্ষতি এড়ানোর ভারসাম্য অনিবার্য ট্রেডঅফ তৈরি করে।
উদীয়মান মডুলেটর প্রযুক্তি এবং উপকরণ
ঐতিহ্যগত সিলিকন-ভিত্তিক মডুলেটরগুলির সীমাবদ্ধতাগুলি বিকল্প উপকরণ এবং ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তিগুলিতে গবেষণাকে চালিত করেছে। পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট একটি নতুন প্রজন্মের মডুলেটরদের জন্য সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল প্ল্যাটফর্মগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে।পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপ্টিক মডুলেটরবাল্ক লিথিয়াম নিওবেটের চমৎকার বৈশিষ্ট্যগুলি উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত, যার মধ্যে রয়েছে: প্রশস্ত স্বচ্ছ উইন্ডো, বড় ইলেক্ট্রো-অপটিক সহগ (r33 = 31 pm/V) রৈখিক কোষ Kerrs প্রভাব একাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে কাজ করতে পারে
পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট প্রযুক্তির সাম্প্রতিক অগ্রগতিগুলি অসাধারণ ফলাফল দিয়েছে, যার মধ্যে একটি মডুলেটর 260 Gbaud-এ অপারেটিং ডেটা রেট প্রতি চ্যানেলে 1.96 Tb/s। প্ল্যাটফর্মটির অনন্য সুবিধা রয়েছে যেমন CMOS-সামঞ্জস্যপূর্ণ ড্রাইভ ভোল্টেজ এবং 100 GHz এর 3-dB ব্যান্ডউইথ।
উদীয়মান প্রযুক্তি অ্যাপ্লিকেশন
ইলেক্ট্রো অপটিক মডুলেটরগুলির বিকাশ অনেক ক্ষেত্রে উদীয়মান অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং ডেটা সেন্টারের ক্ষেত্রে,উচ্চ গতির মডুলেটরআন্তঃসংযোগের পরবর্তী প্রজন্মের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, এবং AI কম্পিউটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলি 800G এবং 1.6T প্লাগেবল ট্রান্সসিভারের চাহিদাকে চালিত করছে। মডুলেটর প্রযুক্তিতেও প্রয়োগ করা হয়: কোয়ান্টাম ইনফরমেশন প্রসেসিং নিউরোমরফিক কম্পিউটিং ফ্রিকোয়েন্সি মড্যুলেটেড কন্টিনিউটি ওয়েভ (FMCW) লিডার মাইক্রোওয়েভ ফোটন প্রযুক্তি
বিশেষ করে, পাতলা ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট ইলেক্ট্রো-অপ্টিক মডুলেটরগুলি অপটিক্যাল কম্পিউটেশনাল প্রসেসিং ইঞ্জিনে শক্তি দেখায়, দ্রুত কম-পাওয়ার মডুলেশন প্রদান করে যা মেশিন লার্নিং এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা অ্যাপ্লিকেশনকে ত্বরান্বিত করে। এই ধরনের মডুলেটর কম তাপমাত্রায়ও কাজ করতে পারে এবং সুপারকন্ডাক্টিং লাইনে কোয়ান্টাম-ক্লাসিক্যাল ইন্টারফেসের জন্য উপযুক্ত।
পরবর্তী প্রজন্মের ইলেক্ট্রো অপটিক মডুলেটরগুলির বিকাশ বেশ কয়েকটি বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়: উত্পাদন খরচ এবং স্কেল: পাতলা-ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেট মডুলেটরগুলি বর্তমানে 150 মিমি ওয়েফার উত্পাদনের মধ্যে সীমাবদ্ধ, যার ফলে উচ্চ খরচ হয়। ফিল্মের অভিন্নতা এবং গুণমান বজায় রেখে শিল্পকে ওয়েফারের আকার প্রসারিত করতে হবে। ইন্টিগ্রেশন এবং কো-ডিজাইন: এর সফল বিকাশউচ্চ কর্মক্ষমতা modulatorsঅপটোইলেক্ট্রনিক্স এবং ইলেকট্রনিক চিপ ডিজাইনার, EDA সরবরাহকারী, ফাউন্টস, এবং প্যাকেজিং বিশেষজ্ঞদের সহযোগিতা জড়িত ব্যাপক সহ-ডিজাইন ক্ষমতা প্রয়োজন। উত্পাদন জটিলতা: যদিও সিলিকন-ভিত্তিক অপটোইলেক্ট্রনিক্স প্রক্রিয়াগুলি উন্নত CMOS ইলেকট্রনিক্সের তুলনায় কম জটিল, স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা এবং ফলন অর্জনের জন্য উল্লেখযোগ্য দক্ষতা এবং উত্পাদন প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন।
এআই বুম এবং ভূ-রাজনৈতিক কারণগুলির দ্বারা চালিত, এই ক্ষেত্রটি বিশ্বজুড়ে সরকার, শিল্প এবং বেসরকারি খাতের কাছ থেকে বর্ধিত বিনিয়োগ গ্রহণ করছে, যা একাডেমিয়া এবং শিল্পের মধ্যে সহযোগিতার জন্য নতুন সুযোগ তৈরি করছে এবং উদ্ভাবনকে ত্বরান্বিত করার প্রতিশ্রুতি দিচ্ছে।
পোস্টের সময়: ডিসেম্বর-৩০-২০২৪