Đây không phải là những lời báo động.
Lithium niobate, hoặc LiNbO3, là một vật liệu quang điện quan trọng. Với hiệu ứng quang điện tuyệt vời, chỉ số khúc xạ tương đối cao khoảng 2.2, cửa sổ minh bạch rộng từ khoảng 350 nm đến 5 μm, và ổn định hóa học mạnh, nó đã được coi trong cộng đồng quang học là ¢ silicon quang học.Lithium niobate đã được sử dụng rộng rãi trong các bộ điều chế quang điện.
Tuy nhiên, mặc dù lithium niobate là không thể thiếu ở cấp hệ thống, nó phần lớn bị bỏ lại gần ba thập kỷ trong làn sóng tích hợp cấp chip.
Lý do nằm ở những hạn chế của các bộ điều chế lithium niobate hàng loạt truyền thống.Tuy nhiên, do các tính chất vật lý của vật liệu và những hạn chế của công nghệ chế biến thông thường, các đường dẫn sóng lithium niobate bán lẻ thường ở quy mô từ milimet đến centimet.Điều này hạn chế hiệu quả tương tác giữa trường quang và trường điện, có nghĩa là điều chế hiệu quả thường đòi hỏi điện áp điều khiển cao dao động từ vài volt đến hàng chục volt.
Ngoài ra, kích thước thiết bị lớn làm cho việc tích hợp với các nền tảng quang học silicon trở nên khó khăn, hạn chế ứng dụng của nó trong các hệ thống quang điện tử cấp chip.Các phương pháp xử lý truyền thống cũng dẫn đến tổn thất truyền dẫn sóng tương đối cao, tiếp tục hạn chế hiệu quả thiết bị và hiệu suất truyền đường dài.
Kết quả là, các nền tảng như silicon photonics, InP, và SiN bắt đầu tăng lên nhanh chóng,trong khi lithium niobate đã từng được xem là một vật liệu có hiệu suất tuyệt vời nhưng khả năng mở rộng kém và mật độ tích hợp thấp.
Điểm bước ngoặt đến với sự trưởng thành của công nghệ lithium niobate màng mỏng, hoặc TFLN.
Lithium niobate màng mỏng dựa trên cấu trúc dị tính lithium niobate insulator substrate.Thông qua các kỹ thuật chế tạo tiên tiến như cắt tỉa ion tinh thể và đánh bóng cơ học hóa học, các tấm mỏng lithium niobate đơn tinh thể có thể được tách khỏi vật liệu lớn và chuyển sang nền như silicon, saphir hoặc silicon dioxide.
So với lithium niobate hàng loạt, lithium niobate màng mỏng cho phép cấu trúc dẫn sóng ở quy mô dưới micron với sự giam giữ quang học mạnh hơn nhiều.Điều này làm tăng đáng kể hiệu quả tương tác giữa các trường quang và điện, thường bằng hàng chục lần, do đó làm giảm đáng kể điện áp điều khiển và thu hẹp kích thước thiết bị.
Ngoài ra, sự mất mát truyền thấp của lithium niobate màng mỏng mang lại cho nó những lợi thế độc đáo trong các mạch tích hợp quang học đường dài.Sự tương thích của nó với các nền tảng dựa trên silicon cũng cung cấp một con đường mới cho photonics tích hợp đa dạng.
Lithium niobate-một tinh thể màng mỏng, nguồn: Jinan Jingzheng Electronics Co., Ltd.
Liệu công nghệ có trở nên phổ biến hay không phụ thuộc một phần vào mức độ tốt của nó, và một phần vào việc thời đại có cung cấp cho nó nhu cầu ứng dụng phù hợp hay không.
Nhìn vào một số chỉ số hiệu suất chính, nó trở nên rõ ràng tại sao TFLN đang được áp dụng tích cực trong kỷ nguyên 1.6T và 3.2T:
Từ góc độ nhu cầu của ngành công nghiệp, sức mạnh tính toán AI đang phát triển bùng nổ.Đây chính xác là loại thời đại mà niobate lithium lớp mỏng được tạo ra cho.
Hãy lấy ví dụ về các thiết bị quang hợp gói được thảo luận rất nhiều ngày nay, hoặc CPO.CPO di chuyển các động cơ quang từ phía trước-panel module cắm trực tiếp vào cùng một gói nền như chip chuyển đổi hoặc ASICSau khi NVIDIA dẫn đầu trong sản xuất hàng loạt các giải pháp CPO cho loạt Spectrum-X và Quantum của mình, kết quả đo là đáng chú ý: mất tích chèn giảm từ khoảng 22 dB xuống khoảng 4 dB,Sự toàn vẹn tín hiệu được cải thiện khoảng 63 lần, và hệ thống hiệu quả năng lượng quang tăng lên đến 5 lần.
Tuy nhiên, CPO không chỉ đơn giản là vấn đề "chuyển" các mô-đun quang học hiện có sang một vị trí mới.điều kiện nhiệt trở nên khắc nghiệt hơnMỗi thành phần bên trong động cơ quang được đẩy đến giới hạn vật lý của nó.
Chính trong những hạn chế mới này, niobate lithium màng mỏng đã đến đúng lúc. Nó đã phát triển từ một "giá tiêu chuẩn hiệu suất" thành một "nhiệm vụ kỹ thuật".
Nói cách khác, niobate lithium màng mỏng đã trở nên phổ biến không chỉ vì nó đã trở nên mỏng hơn,nhưng bởi vì cơ sở hạ tầng máy tính AI cuối cùng đã đạt đến mức mà nó cần TFLN như một công nghệ chịu tải cấu trúc.
Đây là lý do tại sao chúng ta đang thấy NVIDIA đầu tư 4 tỷ USD vào các công ty như Coherent và Lumentum,Hai công ty cùng nhau chiếm khoảng 80% thị trường điều chế lithium niobate lớp mỏng cao cấp trên toàn cầu.
Đây không phải là những lời báo động.
Lithium niobate, hoặc LiNbO3, là một vật liệu quang điện quan trọng. Với hiệu ứng quang điện tuyệt vời, chỉ số khúc xạ tương đối cao khoảng 2.2, cửa sổ minh bạch rộng từ khoảng 350 nm đến 5 μm, và ổn định hóa học mạnh, nó đã được coi trong cộng đồng quang học là ¢ silicon quang học.Lithium niobate đã được sử dụng rộng rãi trong các bộ điều chế quang điện.
Tuy nhiên, mặc dù lithium niobate là không thể thiếu ở cấp hệ thống, nó phần lớn bị bỏ lại gần ba thập kỷ trong làn sóng tích hợp cấp chip.
Lý do nằm ở những hạn chế của các bộ điều chế lithium niobate hàng loạt truyền thống.Tuy nhiên, do các tính chất vật lý của vật liệu và những hạn chế của công nghệ chế biến thông thường, các đường dẫn sóng lithium niobate bán lẻ thường ở quy mô từ milimet đến centimet.Điều này hạn chế hiệu quả tương tác giữa trường quang và trường điện, có nghĩa là điều chế hiệu quả thường đòi hỏi điện áp điều khiển cao dao động từ vài volt đến hàng chục volt.
Ngoài ra, kích thước thiết bị lớn làm cho việc tích hợp với các nền tảng quang học silicon trở nên khó khăn, hạn chế ứng dụng của nó trong các hệ thống quang điện tử cấp chip.Các phương pháp xử lý truyền thống cũng dẫn đến tổn thất truyền dẫn sóng tương đối cao, tiếp tục hạn chế hiệu quả thiết bị và hiệu suất truyền đường dài.
Kết quả là, các nền tảng như silicon photonics, InP, và SiN bắt đầu tăng lên nhanh chóng,trong khi lithium niobate đã từng được xem là một vật liệu có hiệu suất tuyệt vời nhưng khả năng mở rộng kém và mật độ tích hợp thấp.
Điểm bước ngoặt đến với sự trưởng thành của công nghệ lithium niobate màng mỏng, hoặc TFLN.
Lithium niobate màng mỏng dựa trên cấu trúc dị tính lithium niobate insulator substrate.Thông qua các kỹ thuật chế tạo tiên tiến như cắt tỉa ion tinh thể và đánh bóng cơ học hóa học, các tấm mỏng lithium niobate đơn tinh thể có thể được tách khỏi vật liệu lớn và chuyển sang nền như silicon, saphir hoặc silicon dioxide.
So với lithium niobate hàng loạt, lithium niobate màng mỏng cho phép cấu trúc dẫn sóng ở quy mô dưới micron với sự giam giữ quang học mạnh hơn nhiều.Điều này làm tăng đáng kể hiệu quả tương tác giữa các trường quang và điện, thường bằng hàng chục lần, do đó làm giảm đáng kể điện áp điều khiển và thu hẹp kích thước thiết bị.
Ngoài ra, sự mất mát truyền thấp của lithium niobate màng mỏng mang lại cho nó những lợi thế độc đáo trong các mạch tích hợp quang học đường dài.Sự tương thích của nó với các nền tảng dựa trên silicon cũng cung cấp một con đường mới cho photonics tích hợp đa dạng.
Lithium niobate-một tinh thể màng mỏng, nguồn: Jinan Jingzheng Electronics Co., Ltd.
Liệu công nghệ có trở nên phổ biến hay không phụ thuộc một phần vào mức độ tốt của nó, và một phần vào việc thời đại có cung cấp cho nó nhu cầu ứng dụng phù hợp hay không.
Nhìn vào một số chỉ số hiệu suất chính, nó trở nên rõ ràng tại sao TFLN đang được áp dụng tích cực trong kỷ nguyên 1.6T và 3.2T:
Từ góc độ nhu cầu của ngành công nghiệp, sức mạnh tính toán AI đang phát triển bùng nổ.Đây chính xác là loại thời đại mà niobate lithium lớp mỏng được tạo ra cho.
Hãy lấy ví dụ về các thiết bị quang hợp gói được thảo luận rất nhiều ngày nay, hoặc CPO.CPO di chuyển các động cơ quang từ phía trước-panel module cắm trực tiếp vào cùng một gói nền như chip chuyển đổi hoặc ASICSau khi NVIDIA dẫn đầu trong sản xuất hàng loạt các giải pháp CPO cho loạt Spectrum-X và Quantum của mình, kết quả đo là đáng chú ý: mất tích chèn giảm từ khoảng 22 dB xuống khoảng 4 dB,Sự toàn vẹn tín hiệu được cải thiện khoảng 63 lần, và hệ thống hiệu quả năng lượng quang tăng lên đến 5 lần.
Tuy nhiên, CPO không chỉ đơn giản là vấn đề "chuyển" các mô-đun quang học hiện có sang một vị trí mới.điều kiện nhiệt trở nên khắc nghiệt hơnMỗi thành phần bên trong động cơ quang được đẩy đến giới hạn vật lý của nó.
Chính trong những hạn chế mới này, niobate lithium màng mỏng đã đến đúng lúc. Nó đã phát triển từ một "giá tiêu chuẩn hiệu suất" thành một "nhiệm vụ kỹ thuật".
Nói cách khác, niobate lithium màng mỏng đã trở nên phổ biến không chỉ vì nó đã trở nên mỏng hơn,nhưng bởi vì cơ sở hạ tầng máy tính AI cuối cùng đã đạt đến mức mà nó cần TFLN như một công nghệ chịu tải cấu trúc.
Đây là lý do tại sao chúng ta đang thấy NVIDIA đầu tư 4 tỷ USD vào các công ty như Coherent và Lumentum,Hai công ty cùng nhau chiếm khoảng 80% thị trường điều chế lithium niobate lớp mỏng cao cấp trên toàn cầu.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski