ណែនាំឧបករណ៍កែប្រែម៉ាញ៉េទ័រស៊ីលីកុនហ្វូតូនិក Mach-Zehnderឧបករណ៍កែប្រែ MZM
ឧបករណ៍កែប្រែ Mach-Zehnder គឺជាសមាសធាតុសំខាន់បំផុតនៅចុងឧបករណ៍បញ្ជូនក្នុងម៉ូឌុលស៊ីលីកុនហ្វូតូនិក 400G/800G។ បច្ចុប្បន្ន មានឧបករណ៍កែប្រែពីរប្រភេទនៅចុងឧបករណ៍បញ្ជូននៃម៉ូឌុលស៊ីលីកុនហ្វូតូនិកដែលផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ៖ ប្រភេទមួយគឺឧបករណ៍កែប្រែ PAM4 ដែលផ្អែកលើរបៀបធ្វើការឆានែលតែមួយ 100Gbps ដែលសម្រេចបានការបញ្ជូនទិន្នន័យ 800Gbps តាមរយៈវិធីសាស្ត្រស្របគ្នា 4 ឆានែល / 8 ឆានែល ហើយត្រូវបានអនុវត្តជាចម្បងនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ និង Gpus។ ជាការពិតណាស់ ឧបករណ៍កែប្រែ Mach-Zender ស៊ីលីកុនហ្វូតូនិកឆានែលតែមួយ 200Gbps ដែលនឹងប្រកួតប្រជែងជាមួយ EML បន្ទាប់ពីការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៅ 100Gbps មិនគួរនៅឆ្ងាយទេ។ ប្រភេទទីពីរគឺ...ឧបករណ៍កែប្រែ IQអនុវត្តក្នុងការទំនាក់ទំនងអុបទិកដែលមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាចម្ងាយឆ្ងាយ។ ការលិចចុះដែលស៊ីសង្វាក់គ្នាដែលបានរៀបរាប់នៅដំណាក់កាលបច្ចុប្បន្នសំដៅទៅលើចម្ងាយបញ្ជូននៃម៉ូឌុលអុបទិកចាប់ពីរាប់ពាន់គីឡូម៉ែត្រនៅក្នុងបណ្តាញឆ្អឹងខ្នងទីក្រុងរហូតដល់ម៉ូឌុលអុបទិក ZR ចាប់ពី 80 ទៅ 120 គីឡូម៉ែត្រ និងសូម្បីតែម៉ូឌុលអុបទិក LR ចាប់ពី 10 គីឡូម៉ែត្រនាពេលអនាគត។
គោលការណ៍នៃល្បឿនលឿនម៉ូឌុលស៊ីលីកុនអាចបែងចែកជាពីរផ្នែក៖ អុបទិក និង អគ្គិសនី។
ផ្នែកអុបទិក៖ គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានគឺឧបករណ៍វាស់ស្ទង់អន្តរកាល Mach-Zehnder។ ធ្នឹមពន្លឺឆ្លងកាត់ឧបករណ៍បំបែកធ្នឹម 50-50 ហើយក្លាយជាធ្នឹមពន្លឺពីរដែលមានថាមពលស្មើគ្នា ដែលបន្តបញ្ជូននៅក្នុងដៃទាំងពីរនៃឧបករណ៍វាស់ស្ទង់។ តាមរយៈការគ្រប់គ្រងដំណាក់កាលនៅលើដៃមួយ (នោះគឺសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃស៊ីលីកុនត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយឧបករណ៍កម្តៅដើម្បីផ្លាស់ប្តូរល្បឿនសាយភាយនៃដៃមួយ) ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃធ្នឹមចុងក្រោយត្រូវបានអនុវត្តនៅច្រកចេញនៃដៃទាំងពីរ។ ប្រវែងដំណាក់កាលជ្រៀតជ្រែក (ដែលកំពូលនៃដៃទាំងពីរឈានដល់ក្នុងពេលដំណាលគ្នា) និងការលុបចោលការជ្រៀតជ្រែក (ដែលភាពខុសគ្នានៃដំណាក់កាលគឺ 90° ហើយកំពូលគឺផ្ទុយពីចំណុចទាប) អាចសម្រេចបានតាមរយៈការជ្រៀតជ្រែក ដោយហេតុនេះការកែប្រែអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺ (ដែលអាចយល់បានថាជា 1 និង 0 នៅក្នុងសញ្ញាឌីជីថល)។ នេះគឺជាការយល់ដឹងសាមញ្ញ និងក៏ជាវិធីសាស្ត្រត្រួតពិនិត្យសម្រាប់ចំណុចធ្វើការនៅក្នុងការងារជាក់ស្តែងផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងការទំនាក់ទំនងទិន្នន័យ យើងធ្វើការនៅចំណុច 3dB ទាបជាងកំពូល ហើយក្នុងការទំនាក់ទំនងដែលស៊ីសង្វាក់គ្នា យើងធ្វើការនៅកន្លែងដែលគ្មានពន្លឺ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តនៃការគ្រប់គ្រងភាពខុសគ្នានៃដំណាក់កាលតាមរយៈការឡើងកំដៅ និងការរលាយកំដៅ ដើម្បីគ្រប់គ្រងសញ្ញាទិន្នផលនេះត្រូវការពេលវេលាយូរណាស់ ហើយមិនអាចបំពេញតាមតម្រូវការរបស់យើងក្នុងការបញ្ជូន 100Gpbs ក្នុងមួយវិនាទីបានទេ។ ដូច្នេះ យើងត្រូវស្វែងរកវិធីដើម្បីសម្រេចបានអត្រានៃការកែប្រែលឿនជាងមុន។
ផ្នែកអគ្គិសនីភាគច្រើនមានផ្នែកប្រសព្វ PN ដែលត្រូវការផ្លាស់ប្តូរសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៅប្រេកង់ខ្ពស់ និងរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូតរលកធ្វើដំណើរដែលត្រូវគ្នានឹងល្បឿននៃសញ្ញាអគ្គិសនី និងសញ្ញាអុបទិក។ គោលការណ៍នៃការផ្លាស់ប្តូរសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរគឺជាឥទ្ធិពលបំបែកប្លាស្មា ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាឥទ្ធិពលបំបែកនាវាផ្ទុកសេរី។ វាសំដៅទៅលើឥទ្ធិពលរូបវន្តដែលនៅពេលដែលកំហាប់នាវាផ្ទុកសេរីនៅក្នុងសម្ភារៈ semiconductor ផ្លាស់ប្តូរ ផ្នែកពិត និងស្រមើស្រមៃនៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររបស់សម្ភារៈក៏ផ្លាស់ប្តូរទៅតាមនោះដែរ។ នៅពេលដែលកំហាប់នាវាផ្ទុកនៅក្នុងសម្ភារៈ semiconductor កើនឡើង មេគុណស្រូបយកនៃសម្ភារៈកើនឡើង ខណៈពេលដែលផ្នែកពិតនៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរថយចុះ។ ដូចគ្នានេះដែរ នៅពេលដែលនាវាផ្ទុកនៅក្នុងសម្ភារៈ semiconductor ថយចុះ មេគុណស្រូបយកថយចុះ ខណៈពេលដែលផ្នែកពិតនៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរកើនឡើង។ ជាមួយនឹងឥទ្ធិពលបែបនេះ នៅក្នុងកម្មវិធីជាក់ស្តែង ការកែប្រែសញ្ញាប្រេកង់ខ្ពស់អាចសម្រេចបានដោយការគ្រប់គ្រងចំនួននាវាផ្ទុកនៅក្នុងរលកបញ្ជូន។ នៅទីបំផុត សញ្ញា 0 និង 1 លេចឡើងនៅទីតាំងទិន្នផល ដោយផ្ទុកសញ្ញាអគ្គិសនីល្បឿនលឿនទៅលើទំហំនៃអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺ។ វិធីដើម្បីសម្រេចបាននេះគឺតាមរយៈចំណុចប្រសព្វ PN។ សារធាតុផ្ទុកសេរីនៃស៊ីលីកុនសុទ្ធមានតិចតួចណាស់ ហើយការប្រែប្រួលបរិមាណមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបំពេញតាមការប្រែប្រួលនៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទេ។ ដូច្នេះ វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនមូលដ្ឋានផ្ទុកនៅក្នុងរលកនាំផ្លូវបញ្ជូនដោយបន្ថែមស៊ីលីកុនដើម្បីសម្រេចបានការប្រែប្រួលនៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ ដោយហេតុនេះសម្រេចបាននូវការកែប្រែអត្រាខ្ពស់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១២ ខែឧសភា ឆ្នាំ ២០២៥