ഹൈ-സ്പീഡ് കോഹരന്റ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ കോംപാക്റ്റ് സിലിക്കൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓപ്പ്റ്റോണിക് ഐക്യു മൊഡ്യൂലേറ്ററിനായി

കോംപാക്റ്റ് സിലിക്കൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓപ്പ്റ്റോഇട്ടക്രോണിക്ഐക്യു മൊഡ്യൂലേറ്റർഉയർന്ന വേഗതയുള്ള യോജിച്ച ആശയവിനിമയത്തിനായി
ഉയർന്ന ഡാറ്റ ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്കുകളുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യം ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിലെ കൂടുതൽ energy ർജ്ജ കാര്യക്ഷമമായ ട്രാൻസിറ്ററുകളും കോംപാക്റ്റ് ഉയർന്ന പ്രകടനത്തിന്റെ വികസനം നയിച്ചുഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്റർമാർ. ഒരൊറ്റ ചിപ്പിലേക്ക് വിവിധ ഫോട്ടോണിക് ഘടകങ്ങളെ ഒരു ഒരൊറ്റ ചിപ്പിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിനും ഒരൊറ്റ ചിപ്പിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിനും സിനിക്കോൺ ആസ്ഥാനമായുള്ള ഓപ്ഷക്ട്രോണിക് സാങ്കേതികവിദ്യ (സിഐപിഎച്ച്) ഒരു മികച്ച പ്ലാറ്റ്ഫോമായി മാറി. ഈ ലേഖനം 75 ജിബൂഡ് വരെ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഗെസി ഐഎഎമ്മുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പുതിയ കാരിയർ അടിച്ചമർത്തപ്പെട്ട സിലിക്കൺ ഐക്യു മൊഡ്യൂലേറ്റർ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യും.
ഉപകരണ രൂപകൽപ്പനയും സവിശേഷതകളും
ചിത്രം 1 (എ) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ നിർദ്ദിഷ്ട ഐക്യു മൊഡ്യൂളേറ്റ് ഒരു കോംപാക്റ്റ് മൂന്ന് ആം ഘടന സ്വീകരിക്കുന്നു. ഒരു സമമിതി കോൺഫിഗറേഷൻ സ്വീകരിക്കുന്ന മൂന്ന് ഗെസി അയവും മൂന്ന് തെർമോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫേസ് ഷിരഫലങ്ങളും ചേർന്നതാണ്. ഒരു ഗ്രേറ്റ് കപ്ലർ (ജിസി) വഴി ഇൻപുട്ട് ലൈറ്റ് ചിപ്പിലേക്ക് ചേർത്ത് 1 × 3 മൾട്ടിമോഡ് ഇന്റർഫെറോമീറ്റർ (എംഎംഐ) വഴി മൂന്ന് പാതകളായി വിഭജിച്ചിരിക്കുന്നു. മൊഡ്യൂലേറ്ററും രണ്ടാം ഷിഫെറ്റും കടന്നുപോയ ശേഷം, ലൈറ്റ് മറ്റൊരു 1 × 3 എംഎംഐ വീണ്ടും വീണ്ടും നടത്തും, തുടർന്ന് ഒരൊറ്റ മോഡ് ഫൈബറിലേക്ക് (എസ്എസ്എംഎഫ്)

ചിത്രം 1: (എ) ഐക്യു മോഡുലേറ്ററിന്റെ മൈക്രോസ്കോപ്പിക് ചിത്രം; (ബി) - (ഡി) EO S21, വംശനാധികത അനുപാതം സ്പെക്ട്രം, ഒരു ഗെസി ഐഎഎമിന്റെ പരിവർത്തനം ചെയ്യും; (ഇ) ഐക്യു മൊഡ്യൂളറേറ്ററിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം, ഘട്ടം ഷിഫ്റ്ററിന്റെ അനുബന്ധ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘട്ടത്തിന്റെ; (എഫ്) സങ്കീർണ്ണമായ വിമാനത്തിലെ കാരിയർ അടിച്ചമർത്തൽ. ചിത്രം 1 (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ജെസി എമിന് വൈഡ് ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് ഉണ്ട്. ചിത്രം 1 (ബി) 67 ജിഗാഹെർട്സ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടക വിശകലന (എൽസിഎ) ഉപയോഗിച്ച് ഒരൊറ്റ ഗെസി അയൽ ടെസ്റ്റ് ഘടനയുടെ എസ് 21 പാരാമീറ്റർ അളന്നു. കണക്കുകൾ 1 (സി), 1 (ഡി) എന്നിവ യഥാക്രമം വിവിധ ഡിസി വോൾട്ടേജിൽ സ്റ്റാറ്റിക് എൻഡ്രിപ്ഷൻ അനുപാതം (ER) സ്പെക്ട്രയെയും 1555 നാനോമീറ്ററുകളിൽ ഒരു തരംഗദൈർഘ്യത്തിലാണ്.
ചിത്രം 1 (ഇ) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, മധ്യ ഭുജത്തിൽ സംയോജിത ഘട്ടം ഷിഫ്റ്റർ ക്രമീകരിച്ച് ഒപ്റ്റിക്കൽ കാരിയറുകളുടെ പ്രധാന സവിശേഷത ഈ രൂപകൽപ്പനയുടെ പ്രധാന സവിശേഷതയാണ്. മുകളിലും താഴെയുമുള്ള ആയുധങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഘട്ടം വ്യത്യാസം π / 2 ആണ്, സങ്കീർണ്ണമായ ട്യൂണിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, മധ്യ ഭുജം തമ്മിലുള്ള ഘട്ടം -3 π / 4 ആണ്. ചിത്രം 1 (എഫ്) ന്റെ സങ്കീർണ്ണ വിമാനത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, കാരിയറിലേക്ക് വിനാശകരമായ ഇടപെടൽ ഈ കോൺഫിഗറേഷൻ അനുവദിക്കുന്നു.
പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണവും ഫലങ്ങളും
ഇതിന് ഉയർന്ന സ്പീഡ് പരീക്ഷണ സജ്ജീകരണം ചിത്രം 2 (എ) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. സിഗ്നൽ ഉറവിടമായി ഒരു അനിയന്ത്രിതമായ തരംഗരശ്രമാറ്റം ജനറേറ്റർ (കീസൈറ്റുകൾ m8194a) ഉപയോഗിക്കുന്നു, രണ്ട് 60 ജിഗാഹെർട്സ് ഘട്ടം RF ആംപ്ലിഫയറുകളുമായി (ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് ബയാസ് ടൈസ് ഉപയോഗിച്ച്) മോഡറേറ്റർ ഡ്രൈവറായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ജെഎസ്ഐ ഇഎമ്മിന്റെ ബയ്സ് വോൾട്ടേജ് -2.5 v ആണ്, ഒപ്പം i, q ചാനലുകൾക്കിടയിൽ വൈദ്യുത ഘട്ട പൊരുത്തക്കേട് കുറയ്ക്കുന്നതിന് പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഒരു ഘട്ടം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ചിത്രം 2: (എ) ഉയർന്ന സ്പീഡ് പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണം, (ബി) 70 ഗ്ബഡിലെ കാരിയർ അടിച്ചമർത്തൽ, (സി) പിശക് നിരക്ക്, ഡാറ്റാ നിരക്ക് 70 ഗ്ബഡിലെ നക്ഷത്രസമൂഹം. ഒരു വാണിജ്യ ബാഹ്യ അറയിലെ (ഇസിഎൽ) 100 KHZ, 1555 എൻഎം, 12 ഡിബിഎമ്മിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ കാരിയർ എന്ന നിലയിൽ 12 ഡിബിഎമ്മിന്റെ പവർ ഉപയോഗിക്കുക. മോഡുലേഷന് ശേഷം, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നൽ ഒരു ആംപ്ലിഫൈഡ്erbium-doped ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ(EDFA) ഓൺ-ചിപ്പ് കപ്ലിംഗ് നഷ്ടത്തിനും മൊഡ്യൂലേറ്റർ ഉൾപ്പെടുത്തൽ നഷ്ടത്തിനും നഷ്ടപരിഹാരം നൽകണം.
സ്വീകരിക്കുന്ന അറ്റത്ത്, 70 ഗ്ബാഡിന് 2 (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്പെക്ട്രം അനലൈസർ (ഒഎസ്എ) സിഗ്നൽ സ്പെക്ട്രം, കാരിയർ അടിച്ചമർത്തൽ എന്നിവ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. 90 ഡിഗ്രി ഒപ്റ്റിക്കൽ മിക്സറും നാല് പേരും ഉള്ള സിഗ്നലുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിന് ഡ്യുവൽ പോളറൈസേഷൻ കോർച്ചന്റ് റിസീവർ ഉപയോഗിക്കുക40 ജിഗാഹെർട്സ് സമീകൃത ഫോട്ടോഡിയോഡ്സ്, ഒരു 33 ജിഗാഹെർട്സ്, 80 ജിഎസ്എ / സെ ടു-ലേക്ക് ഓസ്സിലോസ്കോപ്പ് (ആർടിഒ) (കീസൈറ്റുകൾ)) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. 100 ഖുസിന്റെ ലൈൻ വിഡ് റുള്ള രണ്ടാമത്തെ ഇസിഎൽ ഉറവിടം ഒരു പ്രാദേശിക ഓസ്സിലേറ്ററായി ഉപയോഗിക്കുന്നു (ലോ). ഒരൊറ്റ ധ്രുവീകരണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ട്രാൻസ്മിറ്റർ കാരണം, അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ പരിവർത്തനത്തിനായി രണ്ട് ഇലക്ട്രോണിക് ചാനലുകൾ മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ. ആർടിടിഒയിൽ ഡാറ്റ രേഖപ്പെടുത്തുകയും ഒരു ഓഫ്ലൈൻ ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസർ (ഡിഎസ്പി) ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചിത്രം 2 (സി) കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 40 ജിബിഎഡിൽ നിന്ന് 75 ജിബൂഡിലേക്ക് ക്യുപിഎസ്കെ മോഡുലേഷൻ ഫോർമാറ്റ് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഐക്യു മൊഡ്യൂലേറ്ററിന് പരീക്ഷിച്ചത്. 7% കഠിനമായ തീരുമാനത്തിന് താഴെയുള്ള പിശക് തിരുത്തൽ (എച്ച്ഡി-ഫെസി) അവസ്ഥകൾ, നിരക്ക് 140 ജിബി / സെയിൽ എത്തിച്ചേരാം; 20% സോഫ്റ്റ് തീരുമാനത്തിന്റെ അവസ്ഥയിൽ (എസ്ഡി-ഫെക്), വേഗത 150 ജിബി / സെയിൽ എത്തിച്ചേരാം. 70 ഗ്ബോഡിലെ അറിയപ്പെടുന്ന ഡയഗ്രം ചിത്രം 2 (ഡി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഏകദേശം 66 ജിബൂഡിന്റെ സിഗ്നൽ ബാൻഡ്വിഡിന് തുല്യമായ 33 ജിഗാഹെർഡിന്റെ ഓസ്സിലോസ്കോപ്പ് ബാൻഡ്വിഡ് ഭാഗത്താണ് ഫലം പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്.

ചിത്രം 2 (ബി) ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, മൂന്ന് ആം ഘടന 30 ഡിബി കവിയുന്ന ശൂന്യമായ നിരക്ക് ഉപയോഗിച്ച് ഒപ്റ്റിക്കൽ കാരിയറുകൾ ഫലപ്രദമായി അടിച്ചമർത്താൻ കഴിയും. ഈ ഘടനയ്ക്ക് കാരിയറിനെ പൂർണ്ണമായി അടിച്ചമർത്തൽ ആവശ്യമില്ലെ, ക്രാമർ ക്രോണിഗ് (കെകെ) റിസീവർമാരെ പോലുള്ള സിഗ്നലുകൾ വീണ്ടെടുക്കുന്നതിന് കാരിയർ ടോണുകൾ ആവശ്യമുള്ളേക്കാവുന്ന റിസീയർ ടോണുകൾ ആവശ്യമുള്ളതും ഉപയോഗിക്കാം. സൈഡ്ബാൻഡ് അനുപാതത്തിലേക്ക് (സിഎസ്ആർ) ആവശ്യമുള്ള കാരിയർ നേടാൻ കാരിയറിനെ ഒരു കേന്ദ്ര ഭുരാക്ഷൻ ഘട്ടം വഴി ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും.
ഗുണങ്ങളും അപ്ലിക്കേഷനുകളും
പരമ്പരാഗത മാച്ച് സെഹ്നെഡർ മോഡുലേറ്ററുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ (MSM മൊഡ്യൂട്ടേഴ്സ്) മറ്റ് സിലിക്കൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഓപ്പ്റ്റോണിക് ഐക്യു മൊഡ്യൂട്ടേഴ്സ്, നിർദ്ദിഷ്ട സിലിക്കൺ ഐക്യു മോഡുലേറ്ററിൽ ഒന്നിലധികം നേട്ടങ്ങളുണ്ട്. ഒന്നാമതായി, ഇത് ഒതുക്കമുള്ളതാണ്, ഇത് ഐക്യു മൊഡ്യൂട്ടേഴ്സിനേക്കാൾ 10 മടങ്ങ് ചെറുതാണ്മാച്ച് സെഹ്ൻഡർ മൊഡ്യൂലേറ്ററുകൾ(ബോണ്ടിംഗ് പാഡുകൾ ഒഴികെ), സംയോജനം സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചിപ്പ് ഏരിയ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. രണ്ടാമതായി, അടുക്കിയിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോഡ് ഡിസൈനിന് ടെർമിനൽ റെസിസ്റ്ററുകളുടെ ഉപയോഗം ആവശ്യമില്ല, അതുവഴി ഉപകരണ കപ്പാസിറ്റൻസും energy ർജ്ജവും കുറയ്ക്കുന്നു. മൂന്നാമതായി, കാരിയർ അടിച്ചമർത്തൽ ശേഷി പ്രക്ഷേപണശക്തി കുറയ്ക്കുന്നു, energy ർജ്ജ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.
കൂടാതെ, മൈക്രോവേവ് മൊഡ്യൂലേറ്ററുകളുടെ (എംആർഎംഎസ്) അനുരണനം സ്ഥിരീകരിക്കുന്നതിനായി ഗെസി എയറിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ബാൻഡ്വിഡ് ഭാഗം (30 വയസ്സിനു മുകളിൽ) പ്രോസസ്സറുകൾ എന്നിവയുടെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നു.
ഈ കോംപാക്റ്റ്, കാര്യക്ഷമമായ ഐക്യു മൊഡ്യൂലേറ്റർ അടുത്ത പതിവ്, ഉയർന്ന ചാനൽ എണ്ണം, ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിലെ ചെറിയ തുടർച്ചയായ ട്രാൻസിറ്ററുകൾ, ഉയർന്ന ശേഷി പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.
20% എസ്ഡി-ഫേസ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ 150 ജിബി / സെ എന്ന ഡാറ്റ ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്ക് മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവച്ച കാരിയർ അടിച്ചമർത്തപ്പെട്ട സിലിക്കൺ സിലിക്കൺ ഐ.ബി.ക് മോഡുലേറ്റർ മികച്ച പ്രകടനം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഗെസി എമിമിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അതിന്റെ കോംപാക്റ്റ് 3-ആം ഘടനയിൽ കാൽപ്പാടുകൾ, energy ർജ്ജ കാര്യക്ഷമത, ഡിസൈൻ ലാളിത്യം എന്നിവയിൽ കാര്യമായ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. ഒപ്റ്റിക്കൽ കാരിയർ അടിച്ചമർത്തുകയോ ക്രമീകരിക്കുകയോ ചെയ്യാനുള്ള കഴിവുണ്ട്, കൂടാതെ മൾട്ടി ലൈൻ കോംപാക്റ്റ് കോംപാക്റ്റ് കോരജർ സമന്വയത്തിനായി ആകർഷകമായ കണ്ടെത്തൽ, ക്രാമർ ക്രോണിഗ് (കെ കെ) കണ്ടെത്തൽ പദ്ധതികൾ എന്നിവയുമായി ഈ മോഡുലേറ്ററിന് സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിലും മറ്റ് ഫീൽഡുകളിലും ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള ഡാറ്റാ ആശയവിനിമയത്തിനുള്ള ആവശ്യം നിറവേറ്റുന്നതിനായി പ്രകടമായതും കാര്യക്ഷമവുമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാൻസിറ്ററുകൾ സാക്ഷാത്കരിക്കപ്പെട്ടതായും തെളിയിച്ച നേട്ടങ്ങൾ.