ଭବିଷ୍ୟତଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ
ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ ଅପ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ ଆଧୁନିକ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ଏକ କେନ୍ଦ୍ରୀୟ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତି, ଆଲୋକର ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରି ଯୋଗାଯୋଗ ଠାରୁ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅନେକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତି। ଏହି ପତ୍ରରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ ଅପ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ବର୍ତ୍ତମାନର ସ୍ଥିତି, ସର୍ବଶେଷ ସଫଳତା ଏବଂ ଭବିଷ୍ୟତ ବିକାଶ ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରାଯାଇଛି।
ଚିତ୍ର ୧: ବିଭିନ୍ନ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ତୁଳନାଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା, ଯେଉଁଥିରେ ପତଳା ଫିଲ୍ମ ଲିଥିୟମ ନିଓବେଟ୍ (TFLN), III-V ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଅବଶୋଷଣ ମଡ୍ୟୁଲେଟର (EAM), ସିଲିକନ-ଆଧାରିତ ଏବଂ ପଲିମର ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଇନସର୍ସନ୍ କ୍ଷତି, ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍, ପାୱାର ବ୍ୟବହାର, ଆକାର ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ କ୍ଷମତା ଦୃଷ୍ଟିରୁ।
ପାରମ୍ପରିକ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ ଅପ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ସୀମାବଦ୍ଧତା
ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଲାଇଟ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ ବହୁ ବର୍ଷ ଧରି ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ପ୍ରଣାଳୀର ଆଧାର ହୋଇଆସିଛି। ପ୍ଲାଜ୍ମା ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ପ୍ରଭାବ ଉପରେ ଆଧାରିତ, ଏପରି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ ଗତ 25 ବର୍ଷ ମଧ୍ୟରେ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଅଗ୍ରଗତି କରିଛନ୍ତି, ଡାଟା ସ୍ଥାନାନ୍ତର ହାରକୁ ତିନି ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି କରିଛନ୍ତି। ଆଧୁନିକ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ 224 Gb/s ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ 4-ସ୍ତରୀୟ ପଲ୍ସ ଆମ୍ପ୍ଲିଚ୍ୟୁଡ୍ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ (PAM4) ଏବଂ PAM8 ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ସହିତ 300 Gb/s ରୁ ଅଧିକ ମଧ୍ୟ ହାସଲ କରିପାରିବେ।
ତଥାପି, ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ ଭୌତିକ ଗୁଣରୁ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ମୌଳିକ ସୀମାବଦ୍ଧତାର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଅନ୍ତି। ଯେତେବେଳେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଟ୍ରାନ୍ସସିଭରଗୁଡ଼ିକୁ 200+ Gbaud ରୁ ଅଧିକ ବାଉଡ୍ ହାର ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ଏହି ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଚାହିଦା ପୂରଣ କରିବା କଷ୍ଟକର ହୋଇପଡ଼େ। ଏହି ସୀମା ସିଲିକର ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ଗୁଣରୁ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ - ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ପରିବାହିତା ବଜାୟ ରଖି ଅତ୍ୟଧିକ ଆଲୋକ କ୍ଷତିକୁ ଏଡ଼ାଇବାର ସନ୍ତୁଳନ ଅନିବାର୍ଯ୍ୟ ବାଣିଜ୍ୟ ସୃଷ୍ଟି କରେ।
ଉଦୀୟମାନ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ
ପାରମ୍ପରିକ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକର ସୀମାବଦ୍ଧତା ବିକଳ୍ପ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ସମନ୍ୱୟ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଉପରେ ଗବେଷଣାକୁ ପ୍ରେରଣା ଦେଇଛି। ପତଳା ଫିଲ୍ମ ଲିଥିୟମ୍ ନିଓବେଟ୍ ନୂତନ ପିଢ଼ିର ମଡ୍ୟୁଲେଟର ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ପାଲଟିଛି।ପତଳା ଫିଲ୍ମ ଲିଥିୟମ୍ ନିଓବେଟ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ-ଅପ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ବଲ୍କ ଲିଥିୟମ୍ ନିଓବେଟର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଗୁଣାବଳୀ ପ୍ରାପ୍ତ କରନ୍ତୁ, ଯେଉଁଥିରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ: ପ୍ରଶସ୍ତ ସ୍ୱଚ୍ଛ ଝରକା, ବଡ଼ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ-ଅପ୍ଟିକ୍ ଗୁଣାଙ୍କ (r33 = 31 pm/V) ରେଖୀୟ କୋଷ କେରର୍ସ ପ୍ରଭାବ ବହୁ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ପରିସର ମଧ୍ୟରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରିବ
ପତଳା ଫିଲ୍ମ ଲିଥିୟମ ନିଓବେଟ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ସାମ୍ପ୍ରତିକ ଉନ୍ନତି ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଫଳାଫଳ ଆଣିଛି, ଯେଉଁଥିରେ ପ୍ରତି ଚ୍ୟାନେଲରେ 1.96 Tb/s ଡାଟା ହାର ସହିତ 260 Gbaud ରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଥିବା ଏକ ମଡ୍ୟୁଲେଟର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହି ପ୍ଲାଟଫର୍ମର ଅନନ୍ୟ ସୁବିଧା ଅଛି ଯେପରିକି CMOS-ସୁସଙ୍ଗତ ଡ୍ରାଇଭ୍ ଭୋଲଟେଜ ଏବଂ 100 GHz ର 3-dB ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍।
ଉଦୀୟମାନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପ୍ରୟୋଗ
ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ ଅପ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକର ବିକାଶ ଅନେକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଉଦୀୟମାନ ପ୍ରୟୋଗ ସହିତ ଘନିଷ୍ଠ ଭାବରେ ଜଡିତ। କୃତ୍ରିମ ବୁଦ୍ଧିମତ୍ତା ଏବଂ ଡାଟା ସେଣ୍ଟର କ୍ଷେତ୍ରରେ,ହାଇ-ସ୍ପିଡ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକପରବର୍ତ୍ତୀ ପିଢ଼ିର ଆନ୍ତଃସଂଯୋଗ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ, ଏବଂ AI କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ଆପ୍ଲିକେସନ୍ 800G ଏବଂ 1.6T ପ୍ଲଗେବଲ୍ ଟ୍ରାନ୍ସସିଭରଗୁଡ଼ିକର ଚାହିଦାକୁ ବୃଦ୍ଧି କରୁଛି। ମଡ୍ୟୁଲେଟର୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ମଧ୍ୟ ଏଥିରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଏ: କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସୂଚନା ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ନ୍ୟୁରୋମର୍ଫିକ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ନିରନ୍ତର ତରଙ୍ଗ (FMCW) ଲିଡାର୍ ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଫୋଟନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
ବିଶେଷକରି, ପତଳା ଫିଲ୍ମ ଲିଥିୟମ ନିଓବେଟ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ-ଅପ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟେସନାଲ ପ୍ରୋସେସିଂ ଇଞ୍ଜିନରେ ଶକ୍ତି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି, ଯାହା ମେସିନ୍ ଶିକ୍ଷଣ ଏବଂ କୃତ୍ରିମ ବୁଦ୍ଧିମତ୍ତା ପ୍ରୟୋଗକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରୁଥିବା ଦ୍ରୁତ କମ୍-ପାୱାର ମଡ୍ୟୁଲେଟର ପ୍ରଦାନ କରେ। ଏହିପରି ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ମଧ୍ୟ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରିବେ ଏବଂ ସୁପରକଣ୍ଡକ୍ଟିଂ ରେଖାରେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍-କ୍ଲାସିକାଲ୍ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
ପରବର୍ତ୍ତୀ ପିଢ଼ିର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋ ଅପ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକର ବିକାଶ ଅନେକ ପ୍ରମୁଖ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜର ସମ୍ମୁଖୀନ ହେଉଛି: ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚ ଏବଂ ପରିମାଣ: ପତଳା-ଫିଲ୍ମ ଲିଥିୟମ୍ ନିଓବେଟ୍ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକ ବର୍ତ୍ତମାନ 150 ମିମି ୱେଫର ଉତ୍ପାଦନରେ ସୀମିତ, ଯାହା ଫଳରେ ଅଧିକ ଖର୍ଚ୍ଚ ହୁଏ। ଶିଳ୍ପକୁ ଫିଲ୍ମ ସମାନତା ଏବଂ ଗୁଣବତ୍ତା ବଜାୟ ରଖି ୱେଫର ଆକାରକୁ ବିସ୍ତାର କରିବାକୁ ପଡିବ। ସମନ୍ୱୟ ଏବଂ ସହ-ଡିଜାଇନ୍: ସଫଳ ବିକାଶଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା ସମ୍ପନ୍ନ ମଡ୍ୟୁଲେଟରଗୁଡ଼ିକଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଚିପ୍ ଡିଜାଇନର୍, EDA ଯୋଗାଣକାରୀ, ଫାଉଣ୍ଟ ଏବଂ ପ୍ୟାକେଜିଂ ବିଶେଷଜ୍ଞଙ୍କ ସହଯୋଗ ସହିତ ବ୍ୟାପକ ସହ-ଡିଜାଇନ୍ କ୍ଷମତା ଆବଶ୍ୟକ। ଉତ୍ପାଦନ ଜଟିଳତା: ଯଦିଓ ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ଉନ୍ନତ CMOS ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ତୁଳନାରେ କମ୍ ଜଟିଳ, ସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଅମଳ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବିଶେଷଜ୍ଞତା ଏବଂ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ଆବଶ୍ୟକ।
ଏଆଇ ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ଭୂରାଜନୈତିକ କାରଣ ଦ୍ୱାରା ପରିଚାଳିତ, ଏହି କ୍ଷେତ୍ର ସାରା ବିଶ୍ୱରେ ସରକାର, ଶିଳ୍ପ ଏବଂ ଘରୋଇ କ୍ଷେତ୍ରରୁ ବର୍ଦ୍ଧିତ ନିବେଶ ଗ୍ରହଣ କରୁଛି, ଯାହା ଶିକ୍ଷାନୁଷ୍ଠାନ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ମଧ୍ୟରେ ସହଯୋଗ ପାଇଁ ନୂତନ ସୁଯୋଗ ସୃଷ୍ଟି କରୁଛି ଏବଂ ନବସୃଜନକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିବାର ପ୍ରତିଶ୍ରୁତି ଦେଉଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଡିସେମ୍ବର-୩୦-୨୦୨୪