වැඩි ඒකාබද්ධ තුනී පටලයක් ලිතියම් නියෝබේට් ඉලෙක්ට්රෝ-ඔප්ටික් මොඩියුලේටරය

ඉහළ රේඛීයතාවවිද්යුත් දෘෂ්ටි මොඩියුලේටර්සහ මයික්රෝවේව් ෆෝටෝනයේ යෙදුම
සන්නිවේදන පද්ධතිවල අවශ්යතා වැඩිවීමත් සමඟ, සං als ා කාර්යක්ෂමතාව තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා, අනුපූරක වාසි ලබා ගැනීම සඳහා මිනිසුන් ෆෝටෝන සහ ඉලෙක්ට්රෝන භාවිතා කරනු ඇත. විදුලිය ආලෝකය බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා විද්යුත් දෘෂ්ය මොඩියුලේටරය අවශ්ය වේමයික්රෝවේව් ෆෝටෝනික් පද්ධතිතවද මෙම ප්රධාන පියවර සාමාන්යයෙන් සමස්ත පද්ධතියේ ක්රියාකාරිත්වය තීරණය කරයි. ඔප්ටිකල් වසම සඳහා ගුවන් විදුලි සංඛ්යාත සං signal ාව පරිවර්තනය කිරීම ඇනලොග් සං signal ා ක්රියාවලියක් වන අතර සාමාන්යයවිද්යුත් දෘෂ්ය මොඩියුලේටර්ආවේනික නොවන රේඛීය බවක් ඇති අතර, පරිවර්තන ක්රියාවලියේදී බරපතල සං signal ා විකෘතියක් ඇත. ආසන්න වශයෙන් රේඛීය මොඩියුලේෂන් එකක් ලබා ගැනීම සඳහා, මොඩියුලේටරයේ මෙහෙයුම් ස්ථානය සාමාන්යයෙන් විකලාංග නැඹුරුවෙහි නිරත වේ, නමුත් මොඩියුලේට් හි රේඛීයතාව සඳහා මයික්රෝවේව් ෆෝටෝනයේ සබැඳියේ අවශ්යතා තවමත් සපුරාලිය නොහැක. ඉහළ රේඛීයතාවයක් ඇති විද්යුත් දෘෂ්ටි මොඩියුලේටර් හදිසියේම අවශ්ය වේ.

සිලිකන් ද්රව්ය අධිපති වර්තන දර්ශක මොඩියුලය සාමාන්යයෙන් සාක්ෂාත් කරගන්නේ නොමිලේ වාහක ප්ලාස්මා විසුරුවා හැරීම (FCD) බලපෑමෙනි. FCD ආචරණය සහ පීඑන් හන්දිය මොඩියුලේෂන් දෙකම රේඛීය නොවන අතර, එමඟින් සිලිකන් මොඩියුලේටරය ලිතියම් නියියම් නියෝබේට් මොඩියුලේටරයට වඩා අඩු රේඛීය වේ. ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්ය විශිෂ්ටයිවිද්යුත් දෘෂ්ය මොඩියුලේෂන්ඔවුන්ගේ පකර් ආචරණය නිසා දේපල. ඒ අතරම, ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්යයේ වාචික, හොඳ මොඩියුලේෂන් ලක්ෂණ, අඩු අලාභ, අඩු පාඩුව, සිහින් චිත්රපට-ඔප්ටිකල් මොඩියුලේට් භාවිතා කිරීම, සිලිකන් හා සසඳන විට ලිතියම් නියෝබේට්, නමුත් ඉහළ රේඛීයතාවක් ලබා ගැනීමට ද. තුනී පටල ලිතියම් නියෝබේට් (LNOI) පරිවාරකය පිළිබඳ විද්යුත් දෘෂ්ටි මොඩියුලේට් (Lnoi) විද්යුත් දෘෂ්ටි මොඩියුලේටර් පොරොන්දු වූ සංවර්ධන දිශාවක් බවට පත්ව ඇත. තුනී පටලවල වර්ධනය වීමත් සමඟ ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්ය සකස් කිරීමේ තාක්ෂණය, ඉහළ පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව සහ තුනී චිත්රපටය ලිතියම් නියෝබේට් ඉලෙක්ට්රෝ-ඔප්ලිකෙට්රික් මොඩියුලේටරය ජාත්යන්තර ශාස්ත්රීය හා කර්මාන්තයේ ක්ෂේත්රය බවට පත්ව ඇත.

තුනී පටලවල ලක්ෂණ ලිතියම් නියෝබේට්
එක්සත් ජනපදයේ ඩැම් ආර්.ඒ.පී. ඒ.එස්. This is because lithium niobate integrates electro-optical effect, acousto-optical effect, piezoelectric effect, thermoelectric effect and photorefractive effect in one, just like silicon materials in the field of optics.

දෘෂ්ය සම්ප්රේෂණ ලක්ෂණ අනුව, INP ද්රව්යවල විශාලතම චිපයේ සම්ප්රේෂණ අලාභයක් ඇත. SIO2 සහ සිලිකන් නයිට්රයිඩ් හොඳම සම්ප්රේෂණ ලක්ෂණ ඇති අතර අලාභය ~ 0.01db / cm මට්ටමට ළඟා විය හැකිය; මේ වන විට තුනී-චිත්රපටයේ ලිතියම් නියෝබේට් තරංග මාර්ගයේ තරගය 0.03DB / සෙ.මී. එම නිසා, තුනී පටලමය වන ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්ය ප්රභාසංශ්ලේෂණ මාර්ගය, ෂන්ට් සහ ක්ෂුද්රං වැනි උදාසීන ආලෝක ව්යුහයන් සඳහා හොඳ කාර්ය සාධනයක් පෙන්නුම් කරයි.

සැහැල්ලු උත්පාදනය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ආලෝකය කෙලින්ම විමෝචනය කිරීමේ හැකියාව ඇත්තේ INP පමණි; එබැවින්, මයික්රෝවේව් ෆෝටෝන භාවිතා කිරීම සඳහා, වෙල්ඩින් හෝ එපිටොක්සීය වර්ධනයට පිටුබලය දෙන ආකාරයෙන් Lnoi පාදක කරගත් ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ චිපයේ INP පදනම් කරගත් ආලෝක ප්රභවය හඳුන්වා දීම අවශ්ය වේ. සැහැල්ලු මොඩියුලේෂන් සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, තුනී පටල පටල කලාප පළල, පහළ අර්ධ තරංග වෝල්ටීයතාවයක් සහ INP සහ SI ට වඩා අඩු අර්ධ තරංග වෝල්ටීයතාවයක් සහ අඩු සම්ප්රේෂණ අලාභය ළඟා කර ගැනීම සඳහා ඉහළින් එය අවධාරණය කර ඇත. එපමණක් නොව, තුනී චිත්රපටයේ දෘශ්ය මොඩියුලේෂන් හි ඉහළ රේඛීයතාව ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්යවල ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්ය සඳහා අත්යවශ්ය වේ.

දෘශ්ය මාර්ගගත කිරීම සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, සිහින් චිත්රපටයේ අධි වේගයේ විද්යුත් දෘෂ්ය ප්රතිචාරය ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්යවල අධි විෂ විත්තිකම ප්රතිචාරය වන්නේ අධිවේගී දෘශ්ය රවුටින් මාරුවීමේ Lnoi පාදක කරගත් ඔප්ටල් ස්විචය ද ඉතා අඩු ය. ප්රශංසාත්මකව පාලිත බෝග ආකෘතිකරණ චිපයේ සාමාන්ය යෙදීම සඳහා අධි-කදම්බ පරිලෝකනය කිරීමේ අධි පරිභෝජනයේ ලක්ෂණ ඇති අතර අති විශාල වේග පරිභෝජනයේ ලක්ෂණ මහා පරිමාණ අදියර අරාව පද්ධතියේ දැඩි අවශ්යතාවයන්ට හොඳින් අනුගත වේ. INP පදනම් කරගත් ඔප්ටිකල් ස්විචය අධිවේගී දෘශ්ය මාර්ග මාරුවීම වෙනස් කළත්, එය විශාල ශබ්ද මාර්ග මායිාවක් හඳුන්වා දෙනු ඇත, විශේෂයෙන් බහු පරිල්වේ ඔප්ටිකල් ස්විචය කඳුරැල්ලෙකු වන විට, ශබ්ද සංගුණකය බරපතල ලෙස පිරිහී යයි. සිලිකන්, SIO2 සහ සිලිකන් නයිට්රයිඩ් ද්රව්ය කළ හැක්කේ ඉහළ බලශක්ති පරිභෝජනය සහ මන්දගාමී මාරුවීමේ වේගය පිළිබඳ අවාසි ඇති තාප-දෘෂ්ය බලපෑම හෝ වාහක විසුරුවා හැරීම තුළින් දෘශ්ය මාර්ගවල දෘශ්ය මාර්ග පමණි. අදියර අරාවෙහි අරාව ප්රමාණය විශාල වන විට, එයට බලශක්ති පරිභෝජනයේ අවශ්යතා සපුරාලිය නොහැක.

දෘශ්ය විස්තාරණය අනුව,අර්ධ සන්නායක දෘෂ්යික ඇම්ප්ලිෆයර් (SOA) INP මත පදනම්ව වාණිජමය භාවිතය සඳහා පරිණත වී ඇති නමුත්, මයික්රෝවේව් ෆෝටෝන භාවිතා කිරීමට හිතකර ඉහළ ශබ්ද සංගුණක සහ අඩු සන්තේත නිමැවුම් බලයේ අවාසි එය සතුව ඇත. කාලානුරූපව සක්රිය කිරීම සහ ප්රතිනිර්මාණයන්හි පරාමිතික විස්තාරණ ක්රියාවලිය මඟින් වරින් වර සක්රිය කිරීම සහ ප්රතිලෝම වැටීමෙන් අඩු ශබ්දයක් සහ ඉහළ බලය චිපි ඔප්ටිකල් විස්තාරණය ලබා ගත හැකි අතර එය චිපයේ ඔප්ටිකල් විස්තාරණය සඳහා ඒකාබද්ධ විය හැකිය.

ආලෝක අනාවරණය කිරීම සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, සිහින් පටල පටල කුළුණු 1550 nm බෑන්ඩ් හි ආලෝකයට හොඳ සම්ප්රේෂණ ලක්ෂණ ඇත. චිපයේ ෆොටෝ ෆොටෝ පරිවර්තනයේ අවශ්යතා සපුරාලීම සඳහා ෆොටෝෆික් පරිවර්තනයේ ක්රියාකාරිත්වය සාක්ෂාත් කරගත නොහැක. වෙල්ඩින් හෝ එපිටොක්සීය වර්ධනයට පිටුබලය දීමෙන් ඉන්ගමා හෝ GE-SI හඳුනාගැනීමේ ඒකක LNOI මත පදනම් වූ ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ චිප්ස් මත හඳුන්වා දිය යුතුය. දෘශ්ය තන්තු සමඟ සම්බන්ධ වීම සම්බන්ධයෙන්, දෘශ්ය තන්තුම SIO2 ද්රව්ය වේ, SIO2 වේව්ගයිඩ් හි මාදිලියේ මාදිලියේ ක්ෂේත්රය, දෘශ්ය තන්තු ක්ෂේත්රය සමඟ වැඩිම ගැලපෙන උපාධියක් වන අතර සම්බන්ධතාවය වඩාත් පහසු වේ. තුනී පටලවල තෘප්තිමත් සීමිත තරංගවල විෂ්කම්භය 1μm පමණ වන අතර එය දෘශ්ය තන්තු ක්ෂේත්රය ක්රමයට වඩා බෙහෙවින් වෙනස් ය.

අනුකලනය සම්බන්ධයෙන්, විවිධ ද්රව්යවල ඉහළ අනුකරණ විභවයක් ඇති වුවත්, ප්රධාන වශයෙන් තරංග මාර්ගෝපදේශයේ නැමීමේ අරය මත රඳා පවතී (තරංග මාර්ගෝපදේශයේ මාදිලියේ සීමාවෙන් බලපෑමට ලක් වේ). දැඩි ලෙස සීමා කරන ලද තරංගජූපය කුඩා නැමීමේ අරයකට ඉඩ දෙයි, එය ඉහළ ඒකාබද්ධතාවය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා වඩාත් හිතකර වේ. එමනිසා, තුනී-පටලික නියාම් නියෝබේට් තරංග මාර්ගෝපදේශය ඉහළ ඒකාබද්ධ කිරීමක් අත්කර ගැනීමට හැකියාවක් ඇත. එමනිසා, තුනී පටලවල පෙනුම ලිතියම් නියෝබේට් දෘශ්ය "සිලිකන්" හි භූමිකාව සැබවින්ම ඉටු කිරීම සඳහා ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්ය සඳහා ලිතියම් නියෝබේට් ද්රව්ය සඳහා හැකි වේ. මයික්රෝවේව් ෆෝටෝන භාවිතා කිරීම සඳහා, තුනී පටලාවේ වාසි ලිතියම් නියෝබේට් වඩාත් පැහැදිලිව පෙනේ.