ସିଲିକନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ 42.7 Gbit/S ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ-ଅପ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍

ଏକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରର ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହେଉଛି ଏହାର ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଗତି କିମ୍ବା ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍, ଯାହା ଅତି କମରେ ଉପଲବ୍ଧ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ପରି ଦ୍ରୁତ ହେବା ଉଚିତ। 90 nm ସିଲିକନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ 100 GHz ରୁ ଅଧିକ ଟ୍ରାଞ୍ଜିଟ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଥିବା ଟ୍ରାଞ୍ଜିଷ୍ଟରଗୁଡ଼ିକୁ ପୂର୍ବରୁ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରାଯାଇଛି, ଏବଂ ସର୍ବନିମ୍ନ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଆକାର ହ୍ରାସ ହେବା ସହିତ ଗତି ଆହୁରି ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ [1]। ତଥାପି, ବର୍ତ୍ତମାନର ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ସୀମିତ। ଏହାର ସେଣ୍ଟ୍ରୋ-ସିମେଟ୍ରିକ୍ ସ୍ଫଟିକାଲି ଗଠନ ହେତୁ ସିଲିକନ୍ χ(2)-ଅନଲାଇନ୍ରିଟି ରଖିନାହିଁ। ଷ୍ଟ୍ରେନ୍ଡ୍ ସିଲିକନ୍ ବ୍ୟବହାର ପୂର୍ବରୁ ଆକର୍ଷଣୀୟ ଫଳାଫଳ ଆଣିଛି [2], କିନ୍ତୁ ଅଣଲାଇନ୍ରିଟି ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବ୍ୟବହାରିକ ଡିଭାଇସ୍ ପାଇଁ ଅନୁମତି ଦିଏ ନାହିଁ। ତେଣୁ ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ସିଲିକନ୍ ଫଟୋନିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ ଏବେ ବି pn କିମ୍ବା ପିନ୍ ଜଙ୍କସନ୍ [3-5] ରେ ମୁକ୍ତ-ବାହକ ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରନ୍ତି। ଫରୱାର୍ଡ ବାୟାସ୍ଡ୍ ଜଙ୍କସନ୍ VπL = 0.36 V mm ପରି କମ୍ ଭୋଲଟେଜ୍-ଲମ୍ବ ଉତ୍ପାଦ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରୁଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି, କିନ୍ତୁ ସଂଖ୍ୟାଲଘୁ ବାହକଙ୍କ ଗତି ଦ୍ୱାରା ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଗତି ସୀମିତ। ତଥାପି, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ସଙ୍କେତର ପୂର୍ବ-ଜୋର ସାହାଯ୍ୟରେ 10 Gbit/s ର ଡାଟା ହାର ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଇଛି [4]। ଏହା ବଦଳରେ ବିପରୀତ ପକ୍ଷପାତିତ ଜଙ୍କସନ ବ୍ୟବହାର କରି, ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ପ୍ରାୟ 30 GHz [5,6] କୁ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇଛି, କିନ୍ତୁ ଭୋଲଟେଜ ଲମ୍ବ ଉତ୍ପାଦ VπL = 40 V mm କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ଦୁର୍ଭାଗ୍ୟବଶତଃ, ଏପରି ପ୍ଲାଜମା ପ୍ରଭାବ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଅବାଞ୍ଛିତ ତୀବ୍ରତା ମଡ୍ୟୁଲେସନ ଉତ୍ପାଦନ କରନ୍ତି [7], ଏବଂ ସେମାନେ ପ୍ରୟୋଗିତ ଭୋଲଟେଜକୁ ଅଣ-ରେଖୀୟ ଭାବରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରନ୍ତି। QAM ଭଳି ଉନ୍ନତ ମଡ୍ୟୁଲେସନ ଫର୍ମାଟଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ, ଏକ ରେଖୀୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ ଶୁଦ୍ଧ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ମଡ୍ୟୁଲେସନ ଆବଶ୍ୟକ, ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ-ଅପ୍ଟିକ୍ ପ୍ରଭାବ (ପକେଲ୍ସ ପ୍ରଭାବ [8]) ର ଶୋଷଣକୁ ବିଶେଷ ଭାବରେ ଇଚ୍ଛାଯୋଗ୍ୟ କରିଥାଏ।

2. SOH ପଦ୍ଧତି
ସମ୍ପ୍ରତି, ସିଲିକନ୍-ଜୈବ ହାଇବ୍ରିଡ୍ (SOH) ପଦ୍ଧତିର ପରାମର୍ଶ ଦିଆଯାଇଛି [9-12]। ଏକ SOH ମଡ୍ୟୁଲେଟରର ଏକ ଉଦାହରଣ ଚିତ୍ର 1(a) ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଏଥିରେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କ୍ଷେତ୍ରକୁ ମାର୍ଗଦର୍ଶନ କରୁଥିବା ଏକ ସ୍ଲଟ୍ ୱେଭ୍ଗାଇଡ୍ ଏବଂ ଦୁଇଟି ସିଲିକନ୍ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ ଅଛି ଯାହା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ୱେଭ୍ଗାଇଡ୍ କୁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଭାବରେ ଧାତୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସହିତ ସଂଯୋଗ କରେ। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କ୍ଷତିକୁ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଗୁଡିକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମୋଡାଲ୍ କ୍ଷେତ୍ର ବାହାରେ ଅବସ୍ଥିତ [13], ଚିତ୍ର 1(b)। ଡିଭାଇସ୍ ଟି ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ-ଅପ୍ଟିକ୍ ଜୈବ ପଦାର୍ଥ ସହିତ ଆବୃତ ହୋଇଥାଏ ଯାହା ସମାନ ଭାବରେ ସ୍ଲଟ୍ ପୂରଣ କରେ। ମଡ୍ୟୁଲେଟିଂ ଭୋଲଟେଜ୍ ଧାତୁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ୱେଭ୍ଗାଇଡ୍ ଦ୍ୱାରା ବହନ କରାଯାଏ ଏବଂ ପରିବାହୀ ସିଲିକନ୍ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ ଯୋଗୁଁ ସ୍ଲଟ୍ ଉପରେ ପଡ଼ିଯାଏ। ଫଳସ୍ୱରୂପ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ତା'ପରେ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଫାଷ୍ଟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ-ଅପ୍ଟିକ୍ ପ୍ରଭାବ ମାଧ୍ୟମରେ ସ୍ଲଟ୍ ରେ ପ୍ରତିସରଣ ସୂଚକାଙ୍କକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ। ଯେହେତୁ ସ୍ଲଟ୍ ର ପ୍ରସ୍ଥ 100 nm କ୍ରମରେ ଅଛି, ତେଣୁ କିଛି ଭୋଲ୍ଟ୍ ବହୁତ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ମଡ୍ୟୁଲେଟିଂ କ୍ଷେତ୍ର ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ଯାହା ଅଧିକାଂଶ ସାମଗ୍ରୀର ଡାଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଶକ୍ତିର ପରିମାଣ କ୍ରମରେ ଥାଏ। ଏହି ଗଠନର ମଡ୍ୟୁଲେଟିଂ ଦକ୍ଷତା ଉଚ୍ଚ, କାରଣ ମଡ୍ୟୁଲେଟିଂ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କ୍ଷେତ୍ର ଉଭୟ ସ୍ଲଟ୍ ଭିତରେ କେନ୍ଦ୍ରିତ, ଚିତ୍ର 1(b) [14]। ପ୍ରକୃତରେ, ସବ୍-ଭୋଲ୍ଟ ଅପରେସନ୍ [11] ସହିତ SOH ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରଥମ କାର୍ଯ୍ୟାନ୍ୱୟନ ପୂର୍ବରୁ ଦେଖାଯାଇଛି, ଏବଂ 40 GHz ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସାଇନସୋଏଡାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରାଯାଇଥିଲା [15,16]। ତଥାପି, କମ୍-ଭୋଲଟେଜ୍ ହାଇ-ସ୍ପିଡ୍ SOH ମଡ୍ୟୁଲେଟର ନିର୍ମାଣରେ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ହେଉଛି ଏକ ଉଚ୍ଚ ପରିବାହୀ ସଂଯୋଗକାରୀ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ ସୃଷ୍ଟି କରିବା। ଏକ ସମତୁଲ୍ୟ ସର୍କିଟରେ ସ୍ଲଟ୍ କୁ ଏକ କ୍ୟାପାସିଟର C ଦ୍ୱାରା ଏବଂ ପରିବାହୀ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ କୁ ପ୍ରତିରୋଧକ R ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଇପାରିବ, ଚିତ୍ର 1(b)। ଅନୁରୂପ RC ସମୟ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ଡିଭାଇସର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ [10,14,17,18]। ପ୍ରତିରୋଧ R ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ, ସିଲିକନ୍ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍ [10,14] ଡୋପ୍ କରିବାକୁ ପରାମର୍ଶ ଦିଆଯାଇଛି। ଡୋପିଂ ସିଲିକନ୍ ଷ୍ଟ୍ରିପ୍‌ର ପରିବାହୀତା ବୃଦ୍ଧି କରେ (ଏବଂ ତେଣୁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କ୍ଷତି ବୃଦ୍ଧି କରେ), ଜଣେ ଅତିରିକ୍ତ କ୍ଷତି ଦଣ୍ଡ ପ୍ରଦାନ କରେ କାରଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଗତିଶୀଳତା ଅଶୁଦ୍ଧତା ବିକ୍ଷିପ୍ତକରଣ [10,14,19] ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ସାମ୍ପ୍ରତିକ ନିର୍ମାଣ ପ୍ରୟାସଗୁଡ଼ିକ ଆଶାତୀତ ଭାବରେ କମ୍ ବାହକତା ଦେଖାଇଛି।

ସଂଯୁକ୍ତ ୪.୨୪

ଚୀନର "ସିଲିକନ୍ ଭ୍ୟାଲି" - ବେଜିଂ ଝୋଙ୍ଗଗୁଆନକୁନ୍ ରେ ଅବସ୍ଥିତ ବେଜିଂ ରୋଫିଆ ଅପଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ କୋ. ଲିମିଟେଡ୍, ଏକ ଉଚ୍ଚ-ପ୍ରଯୁକ୍ତି ଉଦ୍ୟୋଗ ଯାହା ଦେଶୀ ଏବଂ ବିଦେଶୀ ଗବେଷଣା ପ୍ରତିଷ୍ଠାନ, ଗବେଷଣା ପ୍ରତିଷ୍ଠାନ, ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟ ଏବଂ ଉଦ୍ୟୋଗ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଗବେଷଣା କର୍ମଚାରୀମାନଙ୍କୁ ସେବା ପ୍ରଦାନ କରିବା ପାଇଁ ଉତ୍ସର୍ଗୀକୃତ। ଆମର କମ୍ପାନୀ ମୁଖ୍ୟତଃ ସ୍ୱାଧୀନ ଗବେଷଣା ଏବଂ ବିକାଶ, ଡିଜାଇନ୍, ଉତ୍ପାଦନ, ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉତ୍ପାଦର ବିକ୍ରୟରେ ନିୟୋଜିତ, ଏବଂ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଗବେଷକ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ଇଞ୍ଜିନିୟରମାନଙ୍କ ପାଇଁ ଅଭିନବ ସମାଧାନ ଏବଂ ବୃତ୍ତିଗତ, ବ୍ୟକ୍ତିଗତ ସେବା ପ୍ରଦାନ କରେ। ବର୍ଷ ବର୍ଷ ଧରି ସ୍ୱାଧୀନ ନବସୃଜନ ପରେ, ଏହା ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ଏକ ସମୃଦ୍ଧ ଏବଂ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଶୃଙ୍ଖଳା ଗଠନ କରିଛି, ଯାହା ପୌର, ସାମରିକ, ପରିବହନ, ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଶକ୍ତି, ଅର୍ଥ, ଶିକ୍ଷା, ଚିକିତ୍ସା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଶିଳ୍ପରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।

ଆମେ ଆପଣଙ୍କ ସହିତ ସହଯୋଗ ପାଇଁ ଅପେକ୍ଷା କରିଛୁ!


ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ମାର୍ଚ୍ଚ-୨୯-୨୦୨୩