R&D ব্যাকগ্রাউন্ড
তথ্য সমাজের বিকাশের সাধারণ প্রবণতার অধীনে, মানুষ এবং মেশিন দ্বারা উত্পন্ন তথ্যের মোট পরিমাণ আগামী 15 বছরে প্রতি বছর 50-60% হারে দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পেতে থাকবে। অপটিক্যাল ফাইবার নেটওয়ার্ক ভবিষ্যতে ব্যাপক তথ্য আদান-প্রদানের দ্রুত বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় যোগাযোগ ক্ষমতা প্রদান করতে পারে কিনা তা তথ্য প্রযুক্তি উন্নয়নের স্থায়িত্বের সাথে সম্পর্কিত একটি মৌলিক বিষয়। এটির মুখোমুখি হওয়া মূল চ্যালেঞ্জটি হ'ল তথ্য ট্রান্সমিশন ক্ষমতা উন্নত করতে অপটিক্যাল চ্যানেল ব্যান্ডউইথ এবং সংকেত-টু-শব্দ অনুপাতকে ক্রমাগত প্রসারিত করা যায়, একই সময়ে, শুধুমাত্র প্রতি ইউনিট ক্ষমতার শক্তি খরচ কমিয়ে দেয় না, বরং আরও কমিয়ে দেয় মোট শক্তি। চ্যানেলের খরচ, এইভাবে সামগ্রিক প্রবণতাকে বিপরীত করে যে তথ্যের পরিমাণের সাথে শক্তি খরচ বৃদ্ধি পায়। অপ্টোইলেক্ট্রনিক চিপস এবং ডিভাইসগুলি দ্বারা উপস্থাপিত শারীরিক হার্ডওয়্যার প্রযুক্তি উপরের মূল প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ এবং ঘাড়ের সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য প্রধান অগ্রগতি।
অপটিক্যাল ফাইবার ট্রান্সমিশনের সিম্বল রেট (বড রেট) বাড়ানোর ফলে অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশনের ট্রান্সমিটিং প্রান্তে চিপস এবং ডিভাইসের সংখ্যা ব্যাপকভাবে কমে যায়। অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন নেটওয়ার্কের গতি বাড়ানো, শক্তি খরচ কমানো এবং খরচ নিয়ন্ত্রণ করার জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম। বর্তমানে, বাণিজ্যিক সুসংগত অপটিক্যাল ট্রান্সমিশন সিস্টেম 7nm প্রসেস নোডের ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিং (DSP) চিপ গ্রহণ করে, যা 96G বড সিম্বল রেট এবং 64QAM-এর মডুলেশন কোড টাইপের সাথে 800Gbit/s ডেটা ট্রান্সমিশন রেট সমর্থন করতে পারে। পরবর্তী প্রজন্মের ট্রান্সমিশন সিস্টেম 5nm DSP, 130G বড সিম্বল রেট, QPSK মডুলেশন কোড টাইপ গ্রহণ করে এবং 1500km এর 400Gbit/s ডেটা রেট সহ দূর-দূরত্বের ট্রান্সমিশন সমর্থন করতে পারে। পরবর্তী পদক্ষেপটি 200G বাডের বেশি প্রতীক হার সহ সুসংগত অপটিক্যাল যোগাযোগ ব্যবস্থা উপলব্ধি করতে পারে কিনা তা শিল্পের ফোকাস হয়ে উঠেছে। অপ্টোইলেক্ট্রনিক চিপস এবং মাইক্রোইলেক্ট্রনিক চিপগুলি বর্তমান পারফরম্যান্সের বাধা ভেঙ্গে ফেলতে পারে কিনা তার মধ্যেই মূল বিষয়। 100GHz-এর বেশি বৃহৎ ইলেক্ট্রো-অপ্টিক ব্যান্ডউইথ এবং 1V-এর কম একটি অতি-নিম্ন ড্রাইভ ভোল্টেজ সহ ইলেক্ট্রো-অপ্টিক মডুলেটর হল এই লক্ষ্য অর্জনের মূল কী অপটোইলেক্ট্রনিক চিপ৷
প্রধান উদ্ভাবন
2022 সালের জানুয়ারিতে, সান ইয়াত সেন ইউনিভার্সিটি, Huawei-এর সহযোগিতায়, লিথিয়াম নিওবেট ফিল্ম (M. Xu, et al. 200Gbaud-এর উপরে বউড রেট বাড়াতে এখনও অনেক চ্যালেঞ্জ রয়েছে) এর উপর ভিত্তি করে বিশ্বের প্রথম পোলারাইজেশন মাল্টিপ্লেক্সিং সুসংগত আলো মডুলেটর চিপ প্রকাশ করেছে। সিস্টেমের সমস্ত অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদানগুলির পর্যাপ্ত ব্যান্ডউইথ থাকা প্রয়োজন, এবং উচ্চ বড হারে বৈদ্যুতিক ড্রাইভ সিগন্যালের প্রশস্ততা হল মাত্র 100 মিলিভোল্ট, যা ইলেক্ট্রো-অপ্টিক মডুলেটর চিপস এবং পরীক্ষার যন্ত্রগুলির জন্য কঠোর প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সামনে রাখে৷
উপরোক্ত কাজের ভিত্তিতে, নিওবিয়াম অস্ট্রিয়া অপটোইলেক্ট্রনিক্স, সান ইয়াত সেন ইউনিভার্সিটি, বেল ল্যাবরেটরি (ফ্রান্স), III-ভি ল্যাবরেটরি (ফ্রান্স) এবং জেড টেকনোলজি অপটিক্যাল ডিজাইন এবং মাইক্রোওয়েভকে আরও অপ্টিমাইজ এবং ডিজাইন করার জন্য একটি যৌথ গবেষণা ও উন্নয়ন দল গঠন করে। লিথিয়াম নিওবেট ফিল্মের ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল মডুলেটর ডিজাইন, অতি-লো মাইক্রোওয়েভ লস অর্জন করতে কোয়ার্টজ সাবস্ট্রেট ব্যবহার করুন এবং মাইক্রোওয়েভ রেট এবং লাইট ওয়েভ রেট অন-চিপ সিঙ্ক্রোনাস ট্রান্সমিশন অর্জন করতে ক্যাপাসিটিভ ট্রাভেলিং ওয়েভ ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করুন, একটি উচ্চ-পারফরম্যান্স ডুয়াল পোলারাইজেশন সুসঙ্গত আলো। 110 GHz পর্যন্ত 3dB ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ব্যান্ডউইথ এবং 1 V-এর কম অর্ধ ওয়েভ ভোল্টেজ সহ মডুলেটর সফলভাবে বিকশিত হয়েছে, যেমন চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। স্থিতিশীল ট্রান্সমিশন পরীক্ষা চালানোর জন্য, নিওবিও অপটোইলেক্ট্রনিক্স কম লস অপটিক্যালের কাপলিং সম্পন্ন করেছে। ফাইবার অ্যারে এবং মডুলেটর চিপ, এবং প্যাকেজিং মডিউল উপলব্ধি করে যা নমনীয়ভাবে আরএফ ইন্টারফেসগুলিকে সাজাতে পারে।
লিথিয়াম নিওবেট পাতলা ফিল্ম আইকিউ মডুলেটর
যৌথ দলটি আরও 260G আল্ট্রা-হাই বড রেট ডিপি-কিউপিএসকে মড্যুলেশন (চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে) রেকর্ড ভাঙার বিষয়টি উপলব্ধি করেছে এবং সর্বোচ্চ পারফরম্যান্স আরবিট্রারি ওয়েভফর্ম জেনারেটর (AWG) ব্যবহার করে 100km একক-মোড অপটিক্যাল ফাইবার ট্রান্সমিশন প্রদর্শন করেছে, Deutsch M8199B 260Gsa/s পর্যন্ত স্যাম্পলিং রেট এবং 75GHz-এর বেশি ব্যান্ডউইথ সহ প্রোটোটাইপ। অধিকন্তু, 185G বড PCS-64QAM হাই-অর্ডার মডুলেশন ফর্ম্যাটটি 1.84 Tb/s অর্জনযোগ্য তথ্য অনুপাত (AIR) অর্জন করতে ব্যবহৃত হয় (চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে)। লিথিয়াম নিওবেট ফিল্ম মডুলেটরের চমৎকার পারফরম্যান্স, যেমন বড় ব্যান্ডউইথ এবং কম ড্রাইভ ভোল্টেজ, ট্রান্সমিশন পরীক্ষায় জটিল অ্যালগরিদম সহ ননলিনিয়ার ডিএসপি অ্যালগরিদম এবং এমএলএসই ইকুয়ালাইজার ব্যবহার করা অপ্রয়োজনীয় করে তোলে, এইভাবে নিম্ন ডিএসপি জটিলতার সাথে আবার সুসংগত অপটিক্যাল ট্রান্সমিশনের রেকর্ড তৈরি করে। শক্তি খরচ.
এই কাজটি বর্তমান সর্বোচ্চ অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন বড রেট প্রদর্শন করে
