کمپیکټ سیلیکون پر بنسټ آپټو الیکترونیکد IQ ماډلیټرد لوړ سرعت همغږي اړیکو لپاره
د معلوماتو په مرکزونو کې د لوړ معلوماتو لیږد نرخونو او د انرژۍ اغیزمن ټرانسسیورونو لپاره مخ په زیاتیدونکي غوښتنې د کمپیکټ لوړ فعالیت پراختیا هڅولې ده.نظري ماډلیټرونه. د سیلیکون پر بنسټ آپټو الیکترونیکي ټیکنالوژي (SiPh) د مختلفو فوټونیک اجزاو د یوځای کولو لپاره یو ژمن پلیټ فارم ګرځیدلی چې په یوه واحد چپ کې مدغم کیږي، کوم چې کمپیکٹ او ارزانه حلونه فعالوي. دا مقاله به د GeSi EAMs پر بنسټ د نوي کیریر فشار شوي سیلیکون IQ ماډلیټر سپړنه وکړي، کوم چې کولی شي تر 75 Gbaud پورې فریکونسۍ کې کار وکړي.
د وسیلې ډیزاین او ځانګړتیاوې
وړاندیز شوی IQ ماډولټر یو کمپیکټ درې بازو جوړښت غوره کوي، لکه څنګه چې په شکل 1 (a) کې ښودل شوي. د دریو GeSi EAM او دریو ترمو آپټیکل فیز شفټرونو څخه جوړ شوی، یو متوازي ترتیب غوره کوي. د ان پټ رڼا د ګریټینګ کوپلر (GC) له لارې په چپ کې یوځای کیږي او په مساوي ډول د 1×3 ملټي موډ انټرفیرومیټر (MMI) له لارې په دریو لارو ویشل کیږي. د ماډولټر او فیز شفټر څخه تیریدو وروسته، رڼا د بل 1×3 MMI لخوا بیا یوځای کیږي او بیا د واحد موډ فایبر (SSMF) سره یوځای کیږي.
شکل ۱: (a) د IQ ماډولیټر مایکروسکوپي انځور؛ (b) - (d) د EO S21، د ورکیدو تناسب سپیکٹرم، او د یو واحد GeSi EAM لیږد؛ (e) د IQ ماډولیټر سکیماتیک ډیاګرام او د فیز شفټر اړونده آپټیکل فیز؛ (f) په پیچلي الوتکه کې د کیریر سپپریشن استازیتوب. لکه څنګه چې په شکل ۱ (b) کې ښودل شوي، GeSi EAM پراخه الیکټرو آپټیک بینډ ویت لري. شکل ۱ (b) د 67 GHz آپټیکل اجزاو تحلیل کونکي (LCA) په کارولو سره د یو واحد GeSi EAM ازموینې جوړښت S21 پیرامیټر اندازه کړ. شکل ۱ (c) او ۱ (d) په ترتیب سره د جامد ورکیدو تناسب (ER) سپیکٹرا په مختلفو DC ولټاژونو او د 1555 نانومیټرو طول موج کې لیږد ښیې.
لکه څنګه چې په شکل ۱ (e) کې ښودل شوي، د دې ډیزاین اصلي ځانګړتیا د منځنۍ لاس کې د مدغم فیز شفټر تنظیم کولو سره د نظري کیریرونو د فشارولو وړتیا ده. د پورتنۍ او ښکته لاسونو ترمنځ د فیز توپیر π/2 دی، چې د پیچلي ټونینګ لپاره کارول کیږي، پداسې حال کې چې د منځنۍ لاس ترمنځ د فیز توپیر -3 π/4 دی. دا ترتیب کیریر ته د ویجاړونکي مداخلې اجازه ورکوي، لکه څنګه چې د شکل ۱ (f) په پیچلي الوتکه کې ښودل شوي.
تجربوي ترتیب او پایلې
د لوړ سرعت تجربوي ترتیب په شکل 2 (a) کې ښودل شوی. یو خپل سري ویوفارم جنراتور (Keysight M8194A) د سیګنال سرچینې په توګه کارول کیږي، او دوه 60 GHz فیز میچ شوي RF امپلیفیرونه (د مدغم بایس ټیز سره) د ماډلیټر ډرایورانو په توګه کارول کیږي. د GeSi EAM بایس ولټاژ -2.5 V دی، او د فیز میچ شوي RF کیبل د I او Q چینلونو ترمنځ د بریښنایی فیز نا مطابقت کمولو لپاره کارول کیږي.
شکل ۲: (a) د لوړ سرعت تجربوي تنظیم، (b) د کیریر فشار په 70 Gbaud کې، (c) د غلطۍ کچه او د معلوماتو کچه، (d) په 70 Gbaud کې ستوري. د سوداګریز بهرني غار لیزر (ECL) څخه کار واخلئ چې د 100 kHz لاین پلنوالی، د 1555 nm طول موج، او د 12 dBm ځواک سره د آپټیکل کیریر په توګه. د تعدیل وروسته، آپټیکل سیګنال د یو په کارولو سره پراخ شوی دید ایربیوم-ډوپډ فایبر امپلیفیر(EDFA) د چپ د کوپلینګ زیانونو او د ماډولیټر داخلولو زیانونو جبرانولو لپاره.
د ترلاسه کولو په پای کې، د آپټیکل سپیکٹرم تحلیل کونکی (OSA) د سیګنال سپیکٹرم او کیریر فشار څارنه کوي، لکه څنګه چې په شکل 2 (b) کې د 70 Gbaud سیګنال لپاره ښودل شوي. د سیګنالونو ترلاسه کولو لپاره د دوه ګوني قطبي کولو همغږي ریسیور وکاروئ، کوم چې د 90 درجې آپټیکل مکسر او څلور څخه جوړ دید 40 GHz متوازن فوټوډیوډونه، او د 33 GHz، 80 GSa/s ریښتیني وخت اوسیلوسکوپ (RTO) (Keysight DSOZ634A) سره وصل دی. د ECL دوهم سرچینه چې د 100 kHz لاین ویت لري د محلي اوسیلیټر (LO) په توګه کارول کیږي. د ټرانسمیټر د واحد قطبي کولو شرایطو لاندې کار کولو له امله، یوازې دوه بریښنایی چینلونه د انلاګ څخه ډیجیټل تبادلې (ADC) لپاره کارول کیږي. معلومات په RTO کې ثبت کیږي او د آفلاین ډیجیټل سیګنال پروسسر (DSP) په کارولو سره پروسس کیږي.
لکه څنګه چې په شکل 2 (c) کې ښودل شوي، د IQ ماډلیټر د QPSK ماډلیولیشن فارمیټ په کارولو سره د 40 Gbaud څخه تر 75 Gbaud پورې ازمول شوی. پایلې ښیې چې د 7٪ سخت پریکړې فارورډ غلطی اصلاح (HD-FEC) شرایطو لاندې، سرعت کولی شي 140 Gb/s ته ورسیږي؛ د 20٪ نرم پریکړې فارورډ غلطی اصلاح (SD-FEC) شرایطو لاندې، سرعت کولی شي 150 Gb/s ته ورسیږي. د 70 Gbaud کې د ستورپوهنې ډیاګرام په شکل 2 (d) کې ښودل شوی. پایله د 33 GHz د اوسیلوسکوپ بینډ ویت لخوا محدوده ده، کوم چې د نږدې 66 Gbaud سیګنال بینډ ویت سره مساوي ده.
لکه څنګه چې په شکل 2 (b) کې ښودل شوي، د درې بازو جوړښت کولی شي په مؤثره توګه د 30 dB څخه ډیر د خالي کولو نرخ سره نظري کیریرونه فشار کړي. دا جوړښت د کیریر بشپړ فشار ته اړتیا نلري او په هغه ریسیورونو کې هم کارول کیدی شي چې د سیګنالونو بیرته ترلاسه کولو لپاره کیریر ټون ته اړتیا لري، لکه کرامر کرونیګ (KK) ریسیورونه. کیریر د مرکزي بازو فیز شفټر له لارې تنظیم کیدی شي ترڅو د کیریر څخه د اړخ بند تناسب (CSR) ترلاسه کړي.
ګټې او غوښتنلیکونه
د دودیزو مچ زینډر ماډلیټرونو سره پرتله کول (د MZM ماډلیټرونه) او نور سیلیکون پر بنسټ آپټو الیکترونیکي IQ ماډلیټرونه، وړاندیز شوی سیلیکون IQ ماډلیټر ډیری ګټې لري. لومړی، دا په اندازې کې کمپیکٹ دی، د IQ ماډلیټرونو څخه 10 ځله ډیر کوچنی دی چې پر بنسټ والړ دید مچ ژیندر ماډلیټرونه(د بانډینګ پیډونو پرته)، په دې توګه د ادغام کثافت زیاتوي او د چپ ساحه کموي. دوهم، د سټیک شوي الکترود ډیزاین د ټرمینل مقاومت کونکو کارولو ته اړتیا نلري، په دې توګه د وسیلې ظرفیت او په هر بټ کې انرژي کموي. دریم، د کیریر فشار وړتیا د لیږد بریښنا کمولو اعظمي کوي، د انرژۍ موثریت نور هم ښه کوي.
برسېره پردې، د GeSi EAM آپټیکل بینډ ویت خورا پراخه دی (له 30 نانومیټرو څخه ډیر)، د څو چینل فیډبیک کنټرول سرکټونو او پروسیسرونو اړتیا له منځه وړي ترڅو د مایکروویو ماډولیټرونو (MRMs) ریزونانس ثبات او همغږي کړي، په دې توګه ډیزاین ساده کوي.
دا کمپیکټ او موثر IQ ماډولیټر د راتلونکي نسل، لوړ چینل شمیر، او په ډیټا مرکزونو کې د کوچنیو همغږي ټرانسسیورونو لپاره خورا مناسب دی، چې لوړ ظرفیت او ډیر انرژي موثر نظري اړیکه فعالوي.
د کیریر سپریسډ سیلیکون IQ ماډولیټر غوره فعالیت ښیې، د 20٪ SD-FEC شرایطو لاندې تر 150 Gb/s پورې د معلوماتو لیږد کچه سره. د GeSi EAM پراساس د دې کمپیکټ 3-بازو جوړښت د فوټ پرینټ، انرژي موثریت، او ډیزاین سادگي له مخې د پام وړ ګټې لري. دا ماډولیټر د آپټیکل کیریر د فشارولو یا تنظیم کولو وړتیا لري او د څو لاین کمپیکټ همغږي ټرانسیورونو لپاره د همغږي کشف او کرامر کرونیګ (KK) کشف سکیمونو سره مدغم کیدی شي. ښودل شوي لاسته راوړنې د ډیټا مرکزونو او نورو برخو کې د لوړ ظرفیت ډیټا مخابراتو لپاره مخ په زیاتیدونکي غوښتنې پوره کولو لپاره د خورا مدغم او موثر آپټیکل ټرانسیورونو احساس هڅوي.
د پوسټ وخت: جنوري-۲۱-۲۰۲۵