Kremniý fotonik Maç-Zehnder modulýatoryny tanyşdyryňMZM modulýatory
Mach-Zehnder modulatory 400G/800G kremniý fotonik modullarynda geçirijiniň ujunda iň möhüm bölekdir. Häzirki wagtda köpçülikleýin öndürilýän kremniý fotonik modullarynyň geçirijiniň ujunda iki görnüşli modulator bar: Bir görnüşi, 4 kanally / 8 kanally parallel çemeleşme arkaly 800Gbps maglumat geçirijiligini üpjün edýän we esasan maglumat merkezlerinde we GPU-larda ulanylýan bir kanally 100Gbps iş režimine esaslanýan PAM4 modulatorydyr. Elbetde, 100Gbps-de köpçülikleýin öndürilenden soň EML bilen bäsleşjek bir kanally 200Gbps kremniý fotonik Mach-Zender modulatory uzakda bolmaly däl. Ikinji görnüşi bolsa...IQ modulatoryuzak aralykly kogerent optiki aragatnaşykda ulanylýar. Häzirki tapgyrda agzalýan kogerent çöküş metropoliten magistral ulgamynda müňlerçe kilometrden 80 kilometrden 120 kilometre çenli ZR optiki modullaryna, hatda geljekde 10 kilometre çenli LR optiki modullaryna çenli optiki modullaryň geçirijilik aralygyny aňladýar.
Ýokary tizlik prinsipikremniý modulýatorlaryiki bölege bölünip bilner: optika we elektrik.
Optiki bölek: Esasy prinsip Maç-Zender interferometridir. Ýagtylyk şöhlesi 50-50 şöhle bölüjiden geçýär we deň energiýaly iki ýagtylyk şöhlesine öwrülýär, olar modulýatoryň iki golunda geçirilmegini dowam etdirýär. Gollaryň birinde faza dolandyryşy arkaly (ýagny, kremniýiň döwülme görkezijisi bir goluň ýaýrama tizligini üýtgetmek üçin gyzdyryjy tarapyndan üýtgedilýär), soňky şöhle birleşmesi iki goluň çykyşynda amala aşyrylýar. Päsgelçilik fazasynyň uzynlygy (iki goluň depeleri bir wagtda ýetýän ýerde) we päsgelçiligi ýok etmek (faza tapawudy 90° we depeler çökekleriň garşysynda ýerleşýän ýerde) päsgelçilik arkaly gazanylyp bilner, şeýlelik bilen ýagtylygyň intensiwligini modulirleýär (sanly signallarda 1 we 0 hökmünde düşünip bolýar). Bu ýönekeý düşüniş we amaly işde iş nokady üçin dolandyryş usulydyr. Mysal üçin, maglumat aragatnaşykda biz depeden 3dB pes nokatda işleýäris we kogerent aragatnaşykda biz ýagtylyk nokady bolmadyk ýerde işleýäris. Şeýle-de bolsa, çykyş signalyny dolandyrmak üçin gyzdyrmak we ýylylyk ýaýratmak arkaly faza tapawudyny dolandyrmagyň bu usuly örän köp wagt alýar we sekuntda 100 Gpbs geçirmek talabymyzy kanagatlandyryp bilmeýär. Şonuň üçin has çalt modulýasiýa tizligine ýetmegiň ýoluny tapmalydyrys.
Elektrik bölegi, esasan, ýokary ýygylykda döwülme görkezijisini üýtgetmeli bolan PN birleşme böleginden we elektrik signalynyň we optiki signalyň tizligine laýyk gelýän hereket edýän tolkun elektrod gurluşyndan ybaratdyr. Döwülme görkezijisini üýtgetmegiň prinsipi plazma dispersiýa täsiridir, ol erkin daşaýjy dispersiýa täsiri hökmünde hem bellidir. Ol ýarymgeçiriji materialdaky erkin daşaýjylaryň konsentrasiýasy üýtgeýän wagty, materialyň öz döwülme görkezijisiniň hakyky we hyýaly bölekleriniň hem degişli derejede üýtgeýändigi fiziki täsiri aňladýar. Ýarymgeçiriji materiallardaky daşaýjylaryň konsentrasiýasy ýokarlananda, materialyň siňdiriş koeffisiýenti ýokarlanýar, döwülme görkezijisiniň hakyky bölegi bolsa azalýar. Şonuň ýaly-da, ýarymgeçiriji materiallardaky daşaýjylar azalanda, siňdiriş koeffisiýenti peselýär, döwülme görkezijisiniň hakyky bölegi bolsa ýokarlanýar. Şeýle täsir bilen, amaly ulanylyşlarda, ýokary ýygylykly signallaryň modulýasiýasyny geçiriji tolkun geçirijisindäki daşaýjylaryň sanyny düzgünleşdirmek arkaly amala aşyrmak mümkin. Ahyrsoňy, çykyş ýerinde 0 we 1 signallary peýda bolýar, ýokary tizlikli elektrik signallaryny ýagtylygyň intensiwliginiň amplitudasyna ýükleýär. Muňa ýetmegiň ýoly PN birleşmesi arkalydyr. Arassa kremniýiň erkin daşaýjylary örän az we mukdaryň üýtgemegi döwülme görkezijisiniň üýtgemegini kanagatlandyrmak üçin ýeterlik däl. Şonuň üçin, döwülme görkezijisiniň üýtgemegine ýetmek üçin kremniý bilen lehimlemek arkaly geçiriji tolkun geçirijisinde daşaýjy binýady köpeltmek we şeýdip has ýokary tizlikli modulýasiýa gazanmak zerurdyr.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 12-nji maýy