الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولیٹرز کا مستقبل

کا مستقبلالیکٹرو آپٹیکل ماڈیولرز

الیکٹرو آپٹک ماڈیولر جدید آپٹ الیکٹرانک نظاموں میں مرکزی کردار ادا کرتے ہیں ، روشنی کی خصوصیات کو منظم کرکے مواصلات سے لے کر کوانٹم کمپیوٹنگ تک بہت سے شعبوں میں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ اس مقالے میں الیکٹرو آپٹک ماڈیولر ٹکنالوجی کی موجودہ حیثیت ، تازہ ترین پیشرفت اور مستقبل کی ترقی پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔

چترا 1: کارکردگی کا موازنہ مختلفآپٹیکل ماڈیولرٹیکنالوجیز ، بشمول پتلی فلم لتیم نیوبیٹ (ٹی ایف ایل این) ، III-V برقی جذب ماڈیولیٹرز (EAM) ، سلیکن پر مبنی اور پولیمر ماڈیولیٹر اندراج کے نقصان ، بینڈوڈتھ ، بجلی کی کھپت ، سائز اور مینوفیکچرنگ کی گنجائش کے لحاظ سے۔

روایتی سلکان پر مبنی الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹر اور ان کی حدود

سلیکن پر مبنی فوٹو الیکٹرک لائٹ ماڈیولرز کئی سالوں سے آپٹیکل مواصلات کے نظام کی بنیاد رہے ہیں۔ پلازما بازی کے اثر کی بنیاد پر ، اس طرح کے آلات نے پچھلے 25 سالوں میں قابل ذکر پیشرفت کی ہے ، جس سے اعداد و شمار کی منتقلی کی شرحوں میں تین شدت کے تین احکامات میں اضافہ ہوا ہے۔ جدید سلیکن پر مبنی ماڈیولرز 224 جی بی/سیکنڈ تک 4 سطح کے نبض طول و عرض ماڈلن (PAM4) ، اور PAM8 ماڈلن کے ساتھ 300 GB/s سے بھی زیادہ حاصل کرسکتے ہیں۔

تاہم ، سلیکن پر مبنی ماڈیولرز کو مادی خصوصیات سے پیدا ہونے والی بنیادی حدود کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ جب آپٹیکل ٹرانسسیورز کو 200+ سے زیادہ جی بی اوڈ کی بوڈ کی شرح کی ضرورت ہوتی ہے تو ، ان آلات کی بینڈوتھ کی طلب کو پورا کرنا مشکل ہے۔ یہ حد سلیکن کی موروثی خصوصیات سے ہوتی ہے - حد سے زیادہ روشنی کے نقصان سے بچنے کا توازن جبکہ کافی چالکتا برقرار رکھنے سے ناگزیر تجارت پیدا ہوتی ہے۔

ابھرتی ہوئی ماڈیولیٹر ٹکنالوجی اور مواد

روایتی سلیکن پر مبنی ماڈیولرز کی حدود نے تحقیق کو متبادل مواد اور انضمام کی ٹیکنالوجیز میں شامل کیا ہے۔ پتلی فلم لتیم نیوبیٹ ماڈیولرز کی نئی نسل کے لئے ایک انتہائی ذہین پلیٹ فارم بن گئی ہے۔پتلی فلم لتیم نیوبیٹ الیکٹرو آپٹک ماڈیولربلک لتیم نیوبیٹ کی عمدہ خصوصیات کا وارث ، بشمول: وسیع شفاف ونڈو ، بڑے الیکٹرو آپٹک گتانک (R33 = 31 pm/v) لکیری سیل کیرس اثر متعدد طول موج کی حدود میں کام کرسکتا ہے۔

پتلی فلم لتیم نیوبیٹ ٹکنالوجی میں حالیہ پیشرفت کے قابل ذکر نتائج برآمد ہوئے ہیں ، جس میں ایک ماڈیولر بھی شامل ہے جس میں 260 جی بی اے ڈی میں کام کیا گیا ہے جس میں فی چینل 1.96 ٹی بی/سیکنڈ کے اعداد و شمار کی شرح ہے۔ پلیٹ فارم کے انوکھے فوائد ہیں جیسے سی ایم او ایس کے مطابق ڈرائیو وولٹیج اور 100 گیگا ہرٹز کی 3-ڈی بی بینڈوتھ۔

ابھرتی ہوئی ٹکنالوجی کی درخواست

الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹرز کی ترقی کا تعلق بہت سے شعبوں میں ابھرتی ہوئی ایپلی کیشنز سے قریب سے ہے۔ مصنوعی ذہانت اور ڈیٹا سینٹرز کے میدان میں ،تیز رفتار ماڈیولرباہمی ربط کی اگلی نسل کے لئے اہم ہیں ، اور اے آئی کمپیوٹنگ ایپلی کیشنز 800 گرام اور 1.6T پلگ ایبل ٹرانسیورز کی طلب کو آگے بڑھا رہی ہیں۔ ماڈیولیٹر ٹکنالوجی پر بھی لاگو ہوتا ہے: کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ نیورومورفک کمپیوٹنگ فریکوینسی ماڈیولیٹڈ مسلسل لہر (ایف ایم سی ڈبلیو) لیدر مائکروویو فوٹوون ٹکنالوجی

خاص طور پر ، پتلی فلم لتیم نیوبیٹ الیکٹرو آپٹک ماڈیولرز آپٹیکل کمپیوٹیشنل پروسیسنگ انجنوں میں طاقت کا مظاہرہ کرتے ہیں ، جو تیز رفتار کم طاقت کی ماڈلن فراہم کرتے ہیں جو مشین لرننگ اور مصنوعی ذہانت کی ایپلی کیشنز کو تیز کرتا ہے۔ اس طرح کے ماڈیولر کم درجہ حرارت پر بھی کام کرسکتے ہیں اور سپر کنڈکٹنگ لائنوں میں کوانٹم کلاسیکل انٹرفیس کے لئے موزوں ہیں۔

اگلی نسل کے الیکٹرو آپٹک ماڈیولیٹرز کی ترقی کو کئی بڑے چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے: پیداواری لاگت اور اسکیل: پتلی فلم لتیم نیوبیٹ ماڈیولرز فی الحال 150 ملی میٹر ویفر پیداوار تک محدود ہیں ، جس کے نتیجے میں زیادہ لاگت آتی ہے۔ فلم کی یکسانیت اور معیار کو برقرار رکھتے ہوئے صنعت کو ویفر سائز کو بڑھانے کی ضرورت ہے۔ انضمام اور شریک ڈیزائن: کی کامیاب ترقیاعلی کارکردگی والے ماڈیولرزاوپٹ الیکٹرانکس اور الیکٹرانک چپ ڈیزائنرز ، ای ڈی اے سپلائرز ، فاؤنٹس ، اور پیکیجنگ ماہرین کے تعاون کو شامل کرنے کے لئے جامع شریک ڈیزائن کی صلاحیتوں کی ضرورت ہے۔ مینوفیکچرنگ کی پیچیدگی: جبکہ سلیکن پر مبنی آپٹ الیکٹرانکس کے عمل اعلی درجے کی سی ایم او ایس الیکٹرانکس سے کم پیچیدہ ہیں ، مستحکم کارکردگی اور پیداوار کو حاصل کرنے کے لئے اہم مہارت اور مینوفیکچرنگ کے عمل کی اصلاح کی ضرورت ہے۔

اے آئی بوم اور جیو پولیٹیکل عوامل کے ذریعہ کارفرما ، اس شعبے کو حکومتوں ، صنعت اور دنیا بھر کے نجی شعبے سے بڑھتی ہوئی سرمایہ کاری مل رہی ہے ، جس سے اکیڈمیا اور صنعت کے مابین باہمی تعاون کے لئے نئے مواقع پیدا ہوں گے اور جدت کو تیز کرنے کا وعدہ کیا گیا ہے۔